 |
 |
 导航:老古开发网首页→文章索引→索引第3222页 →文章分类→综合电子→第481页→[一种DC-50GHz低插入相移MMIC可变衰减器的设计]
|
| | -文章搜索 - 最新文章 - | |
第48646篇:一种DC-50GHz低插入相移MMIC可变衰减器的设计 |
| 发布时间:2007年2月11日 点击次数:664 |
| 来源:电子元器件应用 作者: |
作者：戴永胜 陈堂胜等 1 引言 GaAsMMIC控制电路由于体积小、重量轻、开关速度快、抗辐射、可靠性高、几乎无功耗等显著优点在许多电子系统中获得广泛应用。众所周知,在现代先进的移动通信等系统（如空间分集智能天线和相控阵系统）中,均需进行幅度和相位的调整,一般系统均要求相位调整时,幅度变化越小越好。而幅度调整时,相位变化越小越好。文中所提DC-50GHz超宽带的GaAsMMIC压控电调衰减器除了具有大动态衰减范围、优良的衰减随控制电压变化的线性度、优异的输入/输出驻波及多功能等特点外,低的插入相移是这种芯片的最显著的特点。因此,这种电路可以用作：a）低插入相移条件下,作为DC50GHzMMIC可变衰减器,组成自动损耗控制组件;b）在多倍频程的矢量调制器中,在引入低插入相移时完成幅度调制和幅度调整功能;c）DC-50GHz的高性能吸收式（或称匹配型）单刀单掷开关;d）多倍频程的脉冲幅度调制器;e）与宽带放大器级联组成宽频带、大动态、衰减量随控制电压高线性变化的AGC（自动增益控制）放大器。 2 设计 这种单片压控可变衰减器的设计和实现,总体考虑如下： 图1电原理图 图2芯片照片 由于这种电路工作时,控制电压是一组互补电压,分别控制串联和并联的开关MESFET。电调过程中两控制端的负载必须相同,否则压控电调时,驻波特性明显恶化。通常设计直流参数电路来平衡两控制端的负载使其相同,达到电调控制中改善驻波特性的目的。本文采用了设计时选定两控制负载相同的方法,达到改善电调控制端中驻波特性的目的。过程如下： ——采用成熟的微波单片电路设计软件（如AgilentEesof软件）进行电路的仿真和优化; 电路原理如图1所示,采用匹配型SPST的宽带开关电路拓扑,开关臂两端分别串联吸收电阻器和开关MESFET并联的支路以及多只与主传输并联的开关MESFET组成,电路中采用了低色散、宽频带的共面波导传输线以展宽频率带宽。设计低插入相移功能的基本原理主要是利用相位相互抵消原理。即其电路物理概念为：串联支路感抗引入的相位滞后和并联支路容抗引入的相位超前相互抵消。电路设计时考虑的主要电性能指标为： 电路设计采用AgilentEesof软件,为获得最佳电性能,不同的MESFET应选取不同的最佳栅宽,因此设计中采用了模型参数比例缩放技术。电路模型参数提取采用HPIC-CAP软件及相应的模型参数提取系统。由于设计频率高达50GHz,因而还采用了电路模型参数频率扩展和拟合技术以获得DC-50GHz开关MESFET电路模型的设计参数。 3 制作 芯片采用南京电子器件研究所离子注入圆片工艺线制作,采用离子注入工艺具有较高的成品率和长期工作稳定性。工艺包括Au/Ge/Ni欧姆接触金属化：0.5μm栅长Ti/Pt/Au肖特基势垒栅;N＋、N－注入;离子注入电阻;金属膜电阻;SiO2钝化膜;微带线;空气桥;通孔接地;背面金属化及电镀等。工艺成品率高达80％以上,芯片间和圆片间的电性能具较好的一致性。芯片尺寸为2.33mm×0.68mm×0.1mm。芯片照片如图2所示。信号输入/输出端均为共面波导接口,采用通孔接地和多重芯片钝化技术,可靠性高。控制端均靠芯片一侧,便于安装使用。 4 性能 电性能测试采用HP8510C矢量网络分析仪和CascadeMicrotech微波探针台组成的微波在片测试系统。测试的各种电性能参数如最小衰减;最小衰减时的输入/输出驻波;最大衰减;最大衰减时的输入/输出驻波;最小衰减与最大衰减的相移差。当V1为0V,V2为负极性的FET夹断电压VP时,对应最小衰减态。当V1为VP,V2为0V时,对应最大衰减态。当V1从0V逐渐减小到VP,V2从VP同步逐渐增加到0V时,衰减量从最小变化到最大,反之亦然。芯片通过了高、低温储存,高、低温冲击,高、低温工作,键合,剪切和工作环境温度为125℃的1000小时工作寿命等实验。 5 结论 |
|
|
|
 欢迎进入老古论坛进行讨论
[综合电子] 相关文章:  优质和供应稳定的威格斯材料有助晶圆制造厂提升产量简介: 英国威格斯公司 (Victrex plc) 在供应链、技术与市场支持及新产品开发方面，持续进行战略性投资，致力为世界各地的客户提供稳定的高性能产品供应。由于其它工程塑料目前在供货方面出现问题，对于寻求高质量、高性能材料稳定供应的终端用户来说，威格斯公司及VICTREX PEEK 产品系列提供了非常理想的解决方案。近年来，许多半导体晶圆制造厂已经关注到用于化学机械磨平 (CMP) 保持环的工程塑料 (如某些聚苯硫醚&n...... 基于ARM7 LPC2148便携式抄表器的设计混合信号PCB的分区设计基于80C31的固定电话短信息终端的设计基于LPC2104的智能灯光控制器设计 |
|
|
|
下一个:
上一个: