Ka波段单平衡混频器单片设计.pdf

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1、分类号密级注1UDC学位论文Ka波段单平衡混频器单片设计王文军指导教师姓名徐军教授电子科技大学成都申请专业学位级别工程硕士专业学位类别工程专业学位工程领域名称电子与通信工程论文提交日期2012.03论文答辩日期2012.05学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2012年月日万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过

2、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要单片微波集成电路的英文缩写为MMIC，与混合集成电路相比

3、，它具有更小的体积、更高的稳定性和更小的寄生参量。在大批量生产时具有高度一致性和低成本等特点，因此成为现代军事电子和民用信息通信系统中备受瞩目的新兴领域。毫米波下变频混频器是毫米波接收机系统的重要部件之一，它性能的好坏对整个系统的性能有着重大影响。本文的研究设计工作主要是基于MMIC技术，设计了Ka波段的单平衡混频器单片，它具有宽带宽、小驻波、高隔离度、低变频损耗等特点。本文首先对半导体产业的发展进行了叙述，简单介绍了国内外的发展动态以及我国现阶段与发达国家相比的主要不足。之后对pHEMT器件做混频器的工作机理及方式做了简单阐

4、述，分析了对器件选取及偏置选取对混频特性的影响，最后提出了设计指标并根据设计指标确定了设计方案：采用单平衡式混频器。本文设计的单平衡混频器采用0.15μmGaAs低噪声放大器pHEMT工艺制作，30GHz-40GHz取得了良好的性能：变频损耗小于-3dB，本振-射频隔离度大于30dB，本振-中频隔离度大于35dB，射频-中频隔离度大于40dB，具有较小的驻波，P-1dB大于-5dBm。芯片面积为1.68mm×1.81mm。关键词：Ka频段，pHEMT，MMIC，单平衡混频器，变频损耗I万方数据ABSTRACTABSTRACTT

5、heMonolithicMicrowaveIntegratedCircuits(MMICs)aremicrowaveintegratedcircuitswithbothactivedevicesandpassivestructuresfabricatedononesemi-conductor.MMICcircuitsshowreducedsizeandweight,higherreliability,goodconsistency,lowparasiticsandlowcostbymass-production.Thesesu

6、perioritiesmakeitthemostattractivesolutionformanymilitaryandcivilapplications.Milimeter-wavedown-conversionmixerisoneofthemostimportantpartsofmillimeter-wavereceiver,itsperformancehassignificantimpactonthewholereceiversystem.BasedonMicrowaveMonolithicIntegratedCircu

7、it(MMIC)technology,aKa-bandsinglebalancedmixerchipisdesigned.Thechiphasawidebandwidth,smallVSWR,highisolationandlowconversionlossandsoon.Firstly,thispaperdescribesthedevelopmentofthesemiconductorindustry,brieflyintroducesthedevelopmentsathomeandabroad,andthenChina's

8、currentdeficienciescomparedwithdevelopedcountriesarepresented.Afterthat,abriefintroductionoftheworkingprinciplesandstylesofmixermadebypHEM