文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
GaAs MMIC功率放大器设计与研制
姓名:刘如青
申请学位级别:硕士
专业:电子与通信工程
指导教师:张鹤鸣;高学邦
20091001
摘要单片微波集成电路具有体积小、重量轻、低成本和高可靠性等特功率放大器。论文设计了功率放大器的系统电路,研究分析了有源器件、无源元件的性能,利用砑陨杓的电路和版图分别进行了电学参数与电磁仿真优化。放大器采用靴こさ性能测试结果表明,放大器的频率为~.,功率增益≥,脉冲饱和输出功率≥,功率附加效率≥%,主要技术参数达到设计指标,满足应用关键词:删点,已广泛应用于卫星通信转发器、移动通信、遥测遥感等电子系统中。本论文研究设计并实现了一款~.作为有源器件,采用金属膜电阻和平面介质电容,同时采用了空气桥连接、背面通孔接地等工艺技术。放大器输入输出匹配到⒉需求。功率放大器
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企业导师签名:墨鳖曼关于论文使用授权的说明创新性声明本人声明所皇交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;征得作者及研制单位同意后,学成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其他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做了明确的说明并表示了谢意。本人签名:日期本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,:学校有校可以公布论文全部或部分内容;可以允许采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑学校导师签名:
第一章绪论引言经过多年的发展,器件已经成为电子工业部门中门类齐全的器件产业。国际上总的发展趋势是高功率、高效率、高线性、高增益和高可靠性、低电压、卫星广播电视、空中交通管理、汽车防撞雷达、公路交通控制、其它仪表和消费电子技术产业是现代国民经济的神经中枢,微电子技术是电子技术的中坚力量,锗、硅及其集成电路引发了现代产业革命,深刻地影响着社会生活的方方面面,继、之后,砷化镓器件及其集成电路在微波毫米波通信领域显示出它的重要性。年,提出结型场效应晶体管理论之后,单极晶体管发展成为半导体器件的重要分支。、器件轰轰烈烈的发展并在产业部门得到了广泛的应用,相比之下,器件的发展一直步履艰难,当时的主要障碍是材料制备技术不过关,这种局面一直延续到世纪年代末期。由于材料结构的自身特点,器件一开始就采用了单极型模式。年,采用扩散栅极结构,首先制成了辏刖礕牡咨薄层外延技术得到了长足发展,促成了鹗舭氲继宄⌒в体管难兄乒ぷ鳎鱿至诵⌒藕拧⒌驮肷鵊骷年,等制成栅长为⒚椎腉,频率达到为低噪声品种。年,制成了双栅。年在国际固体电路会议上宣布诞生了微波功率。据日本富士通公司报道,该器件年的实验室水平为,拦鶵公司报道同年的水平为,国威斯汀豪司公司年制出了钠骷5搅辏诠实缱器件会议上,,腉,最高振荡频率￡眦已达皇客ü就黄屏薠波段瓦级大关,功率盕成了热门器件。尽管当时的蠹际跄训衬底质量不高且价格昂贵、界面工艺不成熟、性能不稳定姑挥型黄疲闷涮娲韬偷缯婵掌骷诱人前景使许多厂商和政府部门差不多同时采取了行动,到年代末期,仅在美国硅谷地区即有家公司生产功率它的产品门类包括微波分立器件、微波混合集成电路、微波模拟和数字单片集成电路。主要应用领域包括陆地、航海、航空、卫星的微波通信和检测系统。目前低成本和低功耗。由于设计技术和工艺加工方法日臻成熟,在全球个人移动通信、⋯。
类产品巨大市场的强力推动下,电路近几年在宽广的频率范围蓬勃发展起来,其中单片微波集成电路姆⒄故仆犯Q该汀由于分子束外延鹗粞趸锘嗟砘等材料生长技术与缱邮等微细加工技术相结合,诞生了、纫熘式岣叩缱忧移率器件。近年来,高电子迁移率晶体管团涓叩缱忧ㄒ坡示体管蚆闪讼喙毓驶嵋榈娜让呕疤猓矶喙揪合嘌芯浚参苏贕校缱忧ㄒ坡时萐倍,电子峰值漂移速度比大叮寄生电阻较小,跨导较大,电子在高场区渡越时间较短。因此器件可获得比更高的工作频率和放大增益,有可能将双端口固态器件的应用频率向微波高端牧媳菊鞯缱杪什桓撸鳪性床憧缮ぴ谧陨淼缱杪蚀笥陌刖党牡咨希虼丝梢酝ü蜒沟惴旁诔牡咨系陌旆ɡ聪ぜ点产生的大寄生电容,便于低损耗互联和高密度封装下的隔离,集成方便。悠骷峁购图庸すひ丈纤担枰>房刂频某叽缦喽员冉先菀祝脖较少挥姓こず凸档篮穸,因此便于实现微细加工以达到更高的性能,实现多种多样的峁购托⌒突取谑涑龉β屎凸ぷ髌德氏嘟那榭鱿拢ぬ鼗评荼萷岬氖淙胱杩要高,器件的反向隔离度较大,便于使用。.微波单片集成电路㊣最早的起源可以追溯到年,它是相控阵天线需求收发模块/?后设想出来的