论文部分内容阅读
伴随着单片微波集成电路(MMIC)技术不断发展与成熟,越来越多的MMIC芯片出现在军用和民用系统中,提高了系统的性能。MMIC由于其具有体积小、重量轻、成本低、可量产、重复性一致性好等优势,特别适合于相控阵雷达和合成孔径雷达系统的应用。到目前为止,T/R组件中的器件如低噪声放大器、开关、移相器、衰减器等从微波频段到毫米波频段,均有文献报道,许多已运用到工程中。单片微波电路的报道,大多基于MESFET管。异质结高电子迁移率管(PHEMT)作为一种新的开关器件,其开关速度,插入损耗等指标方面均具有较大的优势。以上的优点和特性使得基于PHEMT工艺的各种器件功能集成,构成MMIC多功能芯片组件(SOC,也称为MFC,multi-function chip)成为可能。所以进行本课题的研究就非常有实际意义。
本课题x波段控制电路MMIC片上组件的研究是中电集团第十四研究所的预研课题,初步研究包含衰减器、低噪声放大器、开关、功放、移相器等器件的T/R组件控制电路MFC,对MFC进行系统仿真。论文内容还包括四位数字衰减器的设计,设计宗旨是在要求的频带范围内,以保证性能指标达到要求为前提,尽量减少数字衰减器的尺寸。设计软件采用ADS系统,选择合适的拓扑结构后,每一衰减位根据计算的结果,针对衰减精度,插入损耗和输入输出驻波比一同进行优化。每位设计达到要求,再进行四位的级联优化。衰减器的设计结束后,对整个MFC进行系统仿真,以达到对MFC的预研目的。
论文主要介绍的是X波段4位PHEMT管MMIC衰减器的设计过程和结果,以及多功能芯片及内部系统仿真。该衰减器工作频率在8-12GHz,在所要求的频带范围内描述了x波段单片四位数字衰减器的电路设计、工艺制作和性能。该衰减器在设计工作频带内16个衰减态具有衰减精度高(衰减误差小于0.2dB)、输入输出驻波好(<1.3)和较低的插损(小于3.3dB)等优良的电特性。