C波段微波限幅二极管

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1、第36卷第5期1999年10月半导体情报43C波段微波限幅二极管安振峰王晓燕(电子十三所,石家庄050051)摘要设计了一种新的限幅二极管微带封装形式,可使器件良好地工作于C波段。关键词限幅衰减C波段限幅器+中图分类号:TN31214TN305194文献标识码:A文章编号:100125507(1999)5243203C-BandMicrowaveLimiterDiodeAnZhenfeng,WangXiaoyan(The13thInstitute(Electronics),Shijiazhuang050051)AbstractAnewpackagestyle

2、forlimiterdiodewasdesigned,ThelimiterdiodecanworkinC2band.KeywordsLimitationAttenuationC2bandLimiter1引言2同轴封装限幅管的特性及问题[2]在雷达等微波发射接收系统中,为防止发限幅器的工作原理如图1所示。限幅二射机的功率直接泄露到接收机而烧毁,接收机极管为无源器件,当输入微波信号较小时,微前加上限幅器,使限幅器的门限电平小于接收波对载流子的浓度影响不大,PIN仍处于高阻机能承受的烧毁功率,这样便保护了接收系统。状态,限幅管对微波信号衰减很小。当微波信根据限幅的

3、工作原理,限幅管常采用并联使用,号逐渐加强时,开始对I层进行载流子注入和为便于安装,常采用同轴封装形势的限幅管。但抽取,但由于载流子寿命远比微波信号周期长,由于分布参数的影响,这种限幅器只能工作于I层内逐渐积累载流子并达到稳态分布,I层电几百兆以下的频段内,在较高频率下(1GHz以阻减小,对微波信号产生衰减,微波信号越大,[1]上),均采用微波集成限幅模块。但是,在某衰减越大,使限幅输出基本不变。些特殊情况下,必须使用封装的分立器件来制同轴封装的限幅管结构及等效电路如图作限幅器。因此,在较高频率下,研制分立封2。由于分布参数的存在,其限幅特性与理想限装的限幅

4、二极管成为必要。幅器有较大区别,特别是频率特性。用EESOF软件对MA4L011230同轴封装收稿日期:1999-04-2644半导体情报第36卷第5期1999年10月图1(a)限幅器的工作原理图(b)等效电路(c)限幅管结构图图4(a)新设计限幅二极管的结构图(b)等效电路EESOF计算和实测限幅衰减特性如图5所示。图2(a)同轴封装限幅二极管结构图(b)等效电路二极管进行计算,其限幅衰减的频率特性如图3中曲线(a)所示。在低频下,MA4L011230能[3]较好地实现限幅作用,频率较高时限幅作用不明显。经计算机模拟发现,影响限幅特性的敏感参数是键合引线电

5、感L。如L不存在,限幅特性如图3中曲线(b)所示。由此可见减小或消除引线电感是解决问题的关键。图5(a)计算限幅衰减特性(b)实测限幅衰减特性(测试条件为,输入1W脉冲功率,脉宽1Ls,占空比1%)图3同轴封装二极管的限幅特性(a)存在引线电感(b)不存在引线电感3新设计的限幅二极管的特性为消除键合引线电感的影响,我们设计了图6(a)新设计封装限幅衰减特性(b)同轴封装限幅衰如图4所示的新的限幅二极管的封装形式。减特性采用MA4L0112134芯片,同轴封装形式采用与MA4L011230相同的芯片经第36卷第5期1999年10月半导体情报45和本技术研究所设

6、计的封装形式的限幅特性如极管的微波系统中。图6所示。可见,对于同轴封装的限幅管,其限幅衰减随频率的升高明显下降,限幅作用减参考文献弱;而对于新设计的限幅管,其限幅衰减基本1MACOMinc.Controlcomponents.HongKong,U.S.A,1991:206不随频率变化而变化,在C波段内均有明显的2赵保经.中国集成电路大全.北京:国防工业出版社,1995:限幅作用。4073MACOMinc.SemiconductorproductsMasterCatalog.4结论HongKong.1998:2-1采用本文设计的封装形式,有效地消除了键合引线电

7、感对器件限幅特性的不利影响安振峰1991年毕业于河北工学院,获半导体器件专业,实硕士学位,从事微波器件和微波电路的研究工作。现了分立封装的限幅二极管在C波段良好地王晓燕1994年毕业于燕山大学,获无线电技术专业学工作。该器件可应用于任何需分立封装限幅二士学位,从事微波器件和微波电路的研究工作。