GaN基X波段低噪聲放大器與E-D模電平轉(zhuǎn)換電路研究與設(shè)計實現(xiàn).pdf

1、低噪聲放大器(LNA)和移相器在射頻接收機中位于雷達系統(tǒng)接收機的前端,其對射頻接收系統(tǒng)的性能具有決定性的作用。隨著氮化鎵(GaN)基器件和微波集成電路技術(shù)(MMIC)工藝的發(fā)展成熟,GaN基 LNA和移相器的需求大大增加。本文的研究工作就是基于 MMIC技術(shù),研制了 GaN基 X波段 LNA和用于控制 GaN基移相器的 GaN基 E/D模電平轉(zhuǎn)換電路。在整個設(shè)計低噪聲放大器過程中,采用了一種新的設(shè)計思路,降低了電路設(shè)計從原理圖轉(zhuǎn)向版圖的

2、過程中的性能誤差。在 GaN基 E/D模電平轉(zhuǎn)換電路的過程中,提出了一種在現(xiàn)有工藝下可以實現(xiàn)的電路結(jié)構(gòu),較好地滿足了設(shè)計要求。
　　論文分析了 MMIC中無源平面螺旋電感的非理想效應(yīng),設(shè)計了電感量從0.4nH到7.1nH的15個平面螺旋電感。完成了 X波段8~12GHz頻段內(nèi) GaN基 LNA的設(shè)計,確定了電路整體拓撲結(jié)構(gòu),分析了管子的穩(wěn)定性,完成了電路的偏置網(wǎng)絡(luò)、匹配網(wǎng)絡(luò)等,并完成原理圖的仿真。然后將原理圖中的電感換成所設(shè)計的平

3、面螺旋電感,對電路進一步調(diào)節(jié),進一步得到電路的原理圖,最后實現(xiàn)了 LNA的版圖,并對版圖進行了后仿。版圖面積為2mm*0.9mm,電路增益 S21不小于15.291dB;帶內(nèi)增益擺幅小于1dB;噪聲系數(shù)不大于2.6dB。
　　論文分析了設(shè)計 GaN基 E/D模電平轉(zhuǎn)換電路現(xiàn)有的條件,提出了能在現(xiàn)有工藝條件下可實現(xiàn)的電路結(jié)構(gòu),經(jīng)仿真驗證了結(jié)構(gòu)的正確性。對電路進行了帶負載能力的測試,并設(shè)計了電路的輸入端保護電路,最后設(shè)計了 GaN基