中国电子科技集团公司第十三研究所，河北石家庄 050051
基于 0.25 μm SiC衬底的 GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺，根据有源器件的 Gmax和输出功率密度，选择末级功率器件尺寸并确定其最优阻抗；采用三级放大器，其栅宽比为 1:4:16，实现高功率增益和高效率；利用等 Q匹配技术，把偏置电路融入匹配电路中，实现简单、低损耗和宽带阻抗变换；借助电磁场寄生参数提取技术实现紧凑型芯片版图，尺寸为 2.8 mm×2.0 mm。测试结果表明，偏置条件漏极电压 UD=28 V、UG=-2.2 V，在 2~6 GHz频率范围内，功率放大器增益大于 24 dB，饱和输出功率大于 43 dBm，功率附加效率大于 45%，可广泛应用于电子对抗和电子围栏等领域。
紧凑 功率附加效率 宽带 增益 微波单片集成电路 compact Power Additional Efficiency(PAE) broadband gain Monolithic Microwave Integrated Circuit(MMIC) 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(8): 1054
强激光与粒子束
2019, 31(12): 123004
电子科技大学电子工程学院, 四川成都 611731
采用 GaAs工艺设计了一个 12~18 GHz毫米波单片集成电路(MMIC)低噪声放大器 (LNA)。采用三级单电源供电放大结构, 运用最小噪声匹配设计、共轭匹配技术和负反馈结构, 同时满足了噪声系数、增益平坦度和输出功率等要求。仿真表明: 在 12~18 GHz的工作频带内, 噪声系数为 1.15~1.41 dB, 增益为 27.9~29.1 dB, 输出 1 dB压缩点达到 15 dBm, 输入、输出电压驻波比(VSWR)系数小于 1.72。
Ku波段 毫米波单片集成电路 低噪声放大器 GaAs工艺 Ku band Monolithic Microwave Integrated Circuit Low Noise Amplifier GaAs process 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(2): 348
中国电子科技集团有限公司 第十三研究所，河北 石家庄 050051
为实现毫米波放大器芯片的宽带、高增益和高效率，基于GaAs pHEMT工艺实现高增益，采用四级级联拓扑结构拓展带宽，利用电流复用结构降低直流功耗，采用T型电抗匹配技术实现最佳输出功率和效率匹配，成功实现了一款31~38 GHz频段的毫米波宽带高效率功率放大器芯片。测试结果表明，该功率放大器芯片在31~38 GHz宽带范围内，线性增益为26~29 dB，饱和输出功率为21.5 dBm，动态电流低于100 mA，饱和效率≥37%，在32~35 GHz内最高效率达45%。
功率放大器 毫米波 砷化镓 宽带 高效率 单片集成电路 power amplifier millimeter wave GaAs broadband high efficiency Monolithic Microwave Integrated Circuit 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(1): 169
中国电子科技集团公司 第十三研究所，河北 石家庄 050051
研究了数控延时器(TTD)芯片的基础原理，基于GaAs PHEMT工艺，设计了一款超宽带数控延时器芯片，该芯片具有超宽带、大延时量和小尺寸等优点，主要用于有源相控阵雷达中。微波在片测试系统对该6位延时器芯片实际测试结果显示，在3~17 GHz范围内，延时调节范围为10~630 ps，64态延时均方根(RMS)误差小于8 ps，全态插入损耗小于22 dB，插损波动小于±1 dB，全频带输入输出电压驻波比(VSWR)小于1.7，整个芯片尺寸仅为4.0 mm×2.6 mm×0.07 mm。实测结果与理论仿真结果吻合良好。
延时器 砷化镓 超宽带 微波单片集成电路 True-Time Delay GaAs ultra wideband Monolithic Microwave Integrated Circuit(MMIC) 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(5): 926
中国电子科技集团公司第十三研究所, 河北 石家庄 050051
采用 SiC衬底 0.25 μm AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管工艺, 研制了一款 S波段 GaN单片微波集成电路 (MMIC)Doherty功率放大器, 在回退的工作状态下仍可以保持较高的效率, 可用于小型基站。为减小芯片尺寸, 采用无源集总元件替代四分之一阻抗变换线; 在输入端没有采用功分器加相位补偿线的结构, 而是设计了一种集总结构的电桥来提高集成度。脉冲测试表明, 在 3~3.2 GHz频率范围内, 饱和输出功率大于 10 W, 在回退 6 dB处的功率附加效率 (PAE)为 38%, 芯片尺寸为 4.0 mm×2.4 mm。
氮化镓 高电子迁移率晶体管 微波单片集成电路 Doherty功放 GaN High Electron Mobility Transistor Microwave Monolithic Integrated Circuit Doherty PA 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(2): 363
1 北京理工大学 毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室,北京 100081
2 中国计量科学研究院,北京 100029
3 河北半导体研究所,河北 石家庄 050051
研制了一种T型栅长为90 nm的InP基In0.52Al0.48As/In0.65Ga0.35As赝配高电子迁移率晶体管(PHEMTs).该器件的总栅宽为2×25 μm,展现了极好的DC直流和RF射频特性,其最大饱和电流密度和最大有效跨导分别为894 mA/mm和1640 mS/mm.采用LRM+ (Line-Reflect-Reflect -Match)校准方法实现系统在1~110 GHz全频段内一次性校准,减小了传统的分段测试多次校准带来的误差, 且测试数据的连续性较好.在国内完成了器件的1~110 GHz全频段在片测试,基于1~110 GHz在片测试的S参数外推获得的截止频率ft和最大振荡频率fmax分别为252 GHz和394 GHz.与传统的测试到40 GHz外推相比,本文外推获得的fmax更加准确.这些结果的获得是由于栅长的缩短,寄生效应的减小以及1~110 GHz全频段在片测试的实现.器件的欧姆接触电阻率减小为0.035 Ω·mm.
磷化铟 赝配高电子迁移率晶体管 在片测试 单片集成电路 InP PHEMTs InAlAs/InGaAs InAlAs/InGaAs on-wafer measurement monolithic microwave integrated circuits (MMICs)
1 中国工程物理研究院电子工程研究所，四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心，四川 绵阳 621999
重构了 Ommic公司 CGY2191UH芯片模型，建立了一个精确 D波段放大器模块模型; 并且设计和加工了一种 D波段放大器模块验证了模型的准确性。 D波段放大器模块模型包括多节波导模型、共面波导.矩形波导过渡模型、金丝键合线等效电路模型以及 CGY2191UH芯片模型。通过对模型的分析并基于目前国内成熟工艺，设计和加工了一种 D波段放大器模块。测试结果表明，该模块在 110 GHz~140 GHz增益大于 4.5 dB，其中最大增益在 122 GHz为 10 dB。增益测试曲线和模型仿真结果吻合，证明了模型的有效性。
D波段 放大器模块 太赫兹单片集成电路 D007IH工艺 石英微带电路 D-band amplifier module Terahertz Monolithic Integrated Circuit D007IH quartz microstrip circuit 太赫兹科学与电子信息学报
2016, 14(4): 487
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所， 上海 200050
2 中国科学院研究生院， 北京 100049
矢量调制器芯片作为一种可以同时对载波进行相位和幅度调制的新型电路，能够替代传统的数字移相器和数字衰减器用在有源相控阵系统中.先设计了一款工作在Ka波段毫米波单片矢量调制器，在片测试结果显示可以实现-12~-40 dB的幅度调制与360°的相位调制.然后设计了一个Ka波段1×8阵有源相控阵天线，改变矢量调制器的控制电压，成功实现了波束扫描功能，验证了基于矢量调制技术的有源相控阵的可行性.
毫米波 单片集成电路 矢量调制器 有源相控阵 millimeter wave monolithic integrated circuit vector modulator active phased array antenna
