w波段mmic混频器研制

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2、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Ｗ标注和致谢的地方夕Ｋ论文中不包含其他人已鐘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。作者签名／：鴻日期：兴矣年＾月２＾日砰Ｉ论文使用授权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口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查

3、阅和借阅。本人授权电予科技大学可Ｗ将学位论文的全，可Ｗ用影印、缩印或部或部分内容编入有关数据库进行检索采扫描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签念：：作者名导师名曲考许＾：曰兴年月＾曰期分类号密级注1UDC学位论文W波段MMIC混频器研制（题名和副题名）许靓（作者姓名）指导教师金龙副研究员电子科技大学成都金智研究员中国科学院微电子研究所北京（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.4.5论文答辩日期20

4、16.06.06学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DesignofW-bandMMICMixerAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiangXuSupervisor:LongJin,ZhiJinSchool:ResearchInstituteofElectronicScience

5、andTechnologyofUESTC摘要摘要InP基HEMT器件具有高截止频率、高增益、高热导率和低噪声等特点，其在毫米波高频段电路系统中的应用受到了越来越广泛的关注。其中，单片集成MMIC混频器（Mixer）是前端收发系统的核心电路之一，它所起的作用是完成频谱搬移的工作，其性能好坏会对通讯系统的质量带来直接影响。直至目前，对于W波段系统，如何在降低电路复杂度的同时还能获得高性能的MMIC混频器，仍然是一项极具挑战性的课题。本文基于中科院微电子研究所自主制备的100-nm栅长InP基HEMT器件，对W波段平衡式电阻型混频器及镜

6、像抑制电阻型混频器的关键性能展开研究。首先从W波段MMIC混频器的研究近况开始，详细介绍了InP基HEMT的工作机制、工艺流程及器件模型的提取工作。紧接着以HEMT器件为核心，对电阻型混频单元的混频机制进行解释，并在此基础上，设计了单端电阻型混频器，联合仿真结果：在固定栅压VG=-0.6V，输入LO=10dBm@94GHz，RF=-10dBm@96GHz时，变频损耗达到最小7dB，但本振-射频的隔离度效果表现不佳，仅有10dB。针对单端电阻型混频器的隔离度较差问题，本文通过Lange电桥引入平衡结构，研制了平衡式电阻型混频器。在与

7、单端混频器相同的本振和射频信号驱动下，其联合仿真结果：变频损耗为8dB，本振-射频的隔离度得到大幅提升至32dB。随后，结合Lange电桥和Wilkinson功分器，研制了一款镜像抑制混频器，联合仿真结果：变频损耗为8dB左右，镜像抑制度在工作频率范围内大于20dB。为了便于同其他电路级联组成系统，本文还对波导-微带过渡电路型的封装模块展开了研究，提出采用扇形结构探针来耦合波导中的TE10模以拓展工作带宽，仿真结果：在工作频率83~106GHz范围内，回波损耗>20dB，插损<0.2dB，带内不平坦度<1dB。之后将平衡式MMIC

8、混频器装配到封装模块中进行联合仿真，变频损耗在工作带宽内小于12dB。最后，对流片出来的平衡式电阻型混频器进行在片测试。实际测试结果：在LO=10dBm@94GHz，RF=-10dBm的驱动下，中频输出4GHz范围内，变频损耗小于12dB，LO-R