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14/56GHz MMIC四倍频器研究

作　者: 吴晓燕
导　师: 文光俊
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 单片微波集成电路(MMIC) 四倍频器赝晶型高电子迁移率晶体管(PHEMT)
分类号: TN771
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 294次
引　用: 3次
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内容摘要

随着微波电路和半导体材料的发展,单片微波集成电路(MMIC)技术日益成熟。MMIC凭借其尺寸小、质量轻、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点,广泛地应用于军事电子战、雷达、宽带通信、智能交通等系统,从军用到民用,MMIC的应用无所不在。倍频器能够降低电子设备的主振频率,扩展工作频段,解决微波频谱拥挤问题;此外,它还是频率合成器的一个重要组成部分。单片倍频器不仅具有以上的作用和特点,还结合了单片微波集成电路的优点。在现代的毫米波通信系统中,单片倍频器比混合电路设计的倍频器更具有优势。本论文的主要工作是基于0.15um GaAs PHEMT单片微波集成电路工艺,设计和研制14/56 GHz MMIC四倍频器芯片。该四倍频器采用有源倍频方案提高倍频增益;采用单管FET一阶四倍频电路拓扑结构,有效地减小芯片尺寸;利用四分之一波长开路微带传输线抑制和滤除基波和不需要的谐波。单片四倍频器的设计利用了Advanced Design System (ADS)软件进行电路模拟仿真和版图设计。本论文设计的MMIC四倍频器在输入功率为3.5~5dBm时,输入频率为14±0.5GHz条件下,其输出变频增益为-4.6±0.4dB,最大变频增益为-4.2dB;输出信号以56GHz为中心,3dB带宽7.1%;基波抑制大于30dBc,二次谐波抑制大于25dBc,三次谐波抑制大于27dBc;芯片的尺寸为1.5mm×1.2mm。该MMIC四倍频器设计满足预期目标,将应用于60GHz毫米波频综系统,提高工作频率。采用先进的0.15um GaAs PHEMT工艺,设计和研制实用的14/56 GHz MMIC四倍频器芯片是本学位论文的特色。目前,国内尚未见V波段MMIC毫米波四倍频器芯片的研究报道,本学位论文的研究有利于促进国内毫米波单片倍频器的发展。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
缩略词表  12-13
主要符号表  13-14
第一章绪论  14-23
  1.1 MMIC 技术简介  14-18
  1.2 单片倍频器的研究现状  18-20
  1.3 本论文的主要工作和意义  20-23
第二章 MMIC 器件模型与CAD 设计  23-36
  2.1 选择MMIC 工艺  23
  2.2 MMIC 制造工艺  23-24
  2.3 PH15 MMIC 器件模型  24-31
  2.4 MMIC CAD 设计  31-36
第三章 MMIC 倍频器方案及理论设计  36-48
  3.1 倍频器概述  36-39
  3.2 MMIC 四倍频方案选择  39-40
  3.3 MMIC 四倍频器方案  40-42
  3.4 MMIC 有源倍频原理  42-48
第四章 MMIC 四倍频器设计  48-77
  4.1 设计指标  48
  4.2 四倍频器设计  48-56
  4.3 仿真与优化  56-73
  4.4 仿真结果及分析  73-77
第五章结束语  77-78
致谢  78-79
参考文献  79-82
个人简介  82-83
攻读硕士学位期间取得的研究成果  83-84

14/56GHz MMIC四倍频器研究

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