学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

超宽带低相移单片六位微波数字衰减器的设计与研究

作　者: 钱桂香
导　师: 戴永胜；王安劳
学　校: 南京理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 微波单片集成电路(MMIC) 高电子迁移率晶体管(PHEMT) 超宽带 低插入相移 数字衰减器
分类号: TN715
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 135次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


超宽带低相移单片微波数字衰减器在宽带电子对抗、相控阵雷达系统和宽带微波合成扫频信号发生器等仪器仪表中都有着广泛的应用。本文研究的超宽带单片六位微波数字衰减器插入相移小、衰减精度高,采用该电路将使相应的系统省去为校准幅度和相位所增加的额外电路,降低成本,提高可靠性,并且这种电路可以编程控制,易与计算机技术兼容。本论文主要介绍了2～18GHz超宽带低相移六位MMIC数字衰减器的原理、电路的设计、仿真优化及版图设计。文中首先探讨了微波单片集成电路中控制器件GaAsPHEMT开关的工作机理,模型的建立及电路模型参数的提取。然后介绍了数字衰减器的基本理论,并分析了几种典型数字衰减器电路拓扑结构(如T型、PI型、桥T型、开关路径型等)的工作原理。设计工具采用了Advanced Design System 2004(ADS2004),首先根据不同的衰减量确定合适的数字衰减器的电路拓扑结构,根据衰减量计算出该拓扑结构中的电阻初值,然后联接实际的微带电路对衰减精度、插入损耗、相对插入相移和输入/输出驻波比进行优化。每一位优化达到设计指标后,再将每位级联构成六位数字衰减器,进行总体仿真优化。完成电路仿真优化后初步生成每个衰减位的版图,最后进行版图的级联和设计,使其结构紧凑、占用芯片面积小、使用方便。最后设计的超宽带单片六位数字衰减器参考态插入损耗低、衰减精度高、插入相移小、输入/输出驻波低、尺寸小。在工作频带2～18GHz内,最大衰减量为31.5dB、衰减步进为0.5dB;参考态插入损耗:＜3.6dB;衰减精度典型值:±0.3dB;总插入相移:-2.018°/+2.367°;输入/输出驻波比典型值:1.30;芯片尺寸:2.93mm×1.02mm×0.1mm。各项性能均优于设计要求。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-15
  1.1 MMIC技术发展概况  7-9
  1.2 MMIC的优点和不足  9
  1.3 MMIC的应用  9-10
  1.4 MMIC数字衰减器的研究意义及发展概况  10-13
  1.5 本文主要研究内容  13-15
2 GaAs PHEMT开关特性及建模研究  15-26
  2.1 GaAs无源器件  15-17
    2.1.1 电阻  15-17
    2.1.2 微带元件  17
  2.2 GaAs PHEMT开关特性  17-20
    2.2.1 赝同晶GaAs HEMT(PHEMT)的物理结构  17-18
    2.2.2 PHEMT器件工作机理  18-20
  2.3 GaAs PHEMT开关建模研究  20-26
    2.3.1 工程模型提取  20-23
    2.3.2 模型参数提取  23-26
3 数字衰减器的基本理论  26-36
  3.1 数字衰减器的主要技术指标  26-27
  3.2 几种衰减结构的分析比较  27-36
    3.2.1 T型衰减器  28-30
    3.2.2 PI型衰减器  30-31
    3.2.3 桥T型衰减器  31-34
    3.2.4 开关式衰减器  34-36
4 MMIC六位数字衰减器的设计  36-58
  4.1 小衰减位的设计  36-38
    4.1.1 0.5dB衰减位的设计  36-37
    4.1.2 1dB衰减位的设计  37-38
  4.2 中等衰减位的设计  38-47
    4.2.1 2dB衰减位的设计  38-44
    4.2.2 4dB衰减位的设计  44-47
  4.3 大衰减位的设计  47-51
    4.3.1 8dB衰减位的设计  47-50
    4.3.2 16dB衰减位的设计  50-51
  4.4 六位级联衰减电路仿真  51-52
  4.5 版图设计  52-58
    4.5.1 设计规则  53-55
    4.5.2 衰减器总体版图  55-58
5 MMIC工艺技术及CAD技术  58-62
  5.1 MMIC加工工艺以及加工流程  58-60
  5.2 MMIC CAD技术简介  60-62
6 总结  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
附录  67-69

相似论文

  1. 基于UWB脉冲信号的测距定位技术,TN929.5
  2. 传输线型Metamaterials的理论与应用研究,O441.6
  3. 射频滤波器优化设计的研究,TN713
  4. 用于频谱感知的小型宽—窄带组合天线的设计与研究,TN822
  5. 微功率冲激雷达设计,TN958
  6. 超宽带信号的全光产生和调制技术研究,TN925
  7. UWB系统中包处理模块的设计与实现,TN925
  8. 超宽带天线的研究与分析,TN822.8
  9. 压缩感知算法及其在超宽带信道估计中的应用研究,TN925
  10. 超宽带移动通信系统脉冲波形优化设计,TN925
  11. 超宽带发射机的射频前端设计,TN858
  12. 基于DC-OFDM技术的超宽带系统关键技术的研究,TN919.3
  13. 基于小波理论的超宽带雷达信号处理的研究,TN957.51
  14. 微带双频与超款待功率分配器的设计与实现,TN626
  15. 基于IR-UWB的室内无线通信定位技术的研究,TN925
  16. UWB-PCSS调制方式研究,TN925
  17. TH-UWB无线通信系统多用户检测技术的研究,TN925
  18. 多径信道下的IR-UWB同步捕获算法研究,TN925
  19. Chirp-UWB系统关键技术研究与硬件设计,TN925
  20. 超宽带接收机多路径优化算法的研究,TN925
  21. 叶簇穿透超宽带SAR成像算法研究,TN958

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 均衡器、衰减器（衰耗器）
© 2012 www.xueweilunwen.com