摘要：基于GF 8HP 0.12μm Bi CMOS工艺设计并实现了一款应用于相控阵系统的具有低幅度均方根（RMS）误差的单片集成5～40 GHz 5 bit数控衰减器。该衰减器采用桥T和单刀双掷（SPDT）开关结构,其中的NMOS开关管通过采用体端悬浮技术,改善了衰减器在全部衰减态下插损的平坦度,降低了衰减器的插损,提高了衰减器的线性度。测试结果显示,在5～40 GHz频段内,该5 bit数控衰减器的插损最小值为5.7 d B,最大值为14.2 d B,幅度均方根误差小于0.39 d B,相移均方根误差小于5.7°,1 d B压缩点输入功率大于＋11 d Bm,芯片核心面积为0.86 mm×0.39 mm。

摘要：为了解决MEMS陀螺仪开环检测带宽窄、量程低、线性度差等问题,设计了机电结合带通ΣΔ闭环检测系统。首先设计4阶带通纯电学ΣΔ调制器,结合MEMS陀螺的机械结构,提出机电结合闭环检测系统结构及参数获取方法。该环路采用脉冲密度反馈方式,考虑输入热噪声、正交误差等非理想因素,建立闭环检测系统的非理想模型。仿真结果表明：对比开环检测,该闭环反馈力平衡了哥氏力,抑制了哥氏振动,陀螺的响应位移降低了4个数量级,响应速度提升了0.6 s;当陀螺量程为300°/s、带宽200 Hz时,信噪比（SNR）达到了113.2 dB。基于现场可编程门阵列（FPGA）开发了MEMS陀螺测控系统电路并进行实际测试,结果表明闭环检测标度因数非线性、测量范围和带宽分别提高了4倍、1.5倍和1.5倍,系统性能得到了有效提升。

摘要：研究了一种新型的MEMS超宽带铜基微同轴传输系统。设计了特性阻抗为50Ω铜基微同轴传输线结构,其仿真电压驻波比(VSWR)在DC^110 GHz内低于1.15。且设计了可用于探针台测试和芯片金丝键合的地-信号-地(GSG)转接结构,仿真插入损耗低于0.1 dB。采用该微同轴结构和GSG转接结构设计了用于探针台测试的直通-反射-传输线(TRL)校准套件,利用薄膜工艺加工得到了铜基微同轴传输线及校准件实物,通过实验测试得到该微同轴传输线DC^40 GHz最大插入损耗为0.35 dB/cm,通过仿真拟合推算其110 GHz下的插入损耗约为0.65 dB/cm,该插入损耗性能显著优于平面印刷传输线,同时,该微同轴传输线的体积远小于波导传输结构,可以用于研制小型化、高性能、高集成密度微波/毫米波系统。

摘要：普通结构AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)器件受漏极高压影响,器件沟道内的电场线在栅电极附近不断汇聚,最终导致AlGaN/GaN HEMT器件提前击穿。为了提高AlGaN/GaN HEMT器件的耐电压能力和沟道电场均匀性,先建立漏极离子轻掺杂(LDD)结构的AlGaN/GaN HEMT模型,在势垒层中引入带负电荷的氟离子会降低沟道内的正极化电荷,形成类似于"栅场板"结构,以增加导通电阻为代价降低栅电极附近沟道内电场峰值。之后在漏极附近势垒层进行氢离子注入,来补偿LDD结构输出特性的损失,并进一步均匀沟道电场分布,提高AlGaN/GaN HEMT器件的耐压特性。最终设计的AlGaN/GaN HEMT器件导通电阻为0. 766 mΩ·cm2,击穿电压为1 176 V。

摘要：介绍了一种应用在DC-DC变换器芯片中的片内电源电路。其核心是设计了一种带'浮地'结构的对称型跨导放大器电路,既可显著提高电路的瞬态响应速度,也减少了硬件成本,且电路结构简单、易于实现。此外,设计了一种片外电源检测电路,当存在片外5 V电源时,将其接入DC-DC变换器中作为片内主电源,提高了芯片效率。该片内电源电路已在基于0.5μm双极-CMOS-DMOS (BCD)工艺设计的DC-DC变换器中实现了验证,结果表明,采用该片内电源电路可实现宽输入电源范围、一定负载电流条件下的高精度5 V电源输出。DC-DC变换器芯片面积为2.00 mm×1.20 mm,片内电源模块面积仅为0.60 mm×0.40 mm。

摘要：提出了一种基于片上集成电容工艺和带阻滤波结构的高功率三倍频器设计方法。在倍频器输入端,首先对倍频器二极管的直流偏置馈电部分进行改进,在梁式引线结构基础上结合二氧化硅(SiO_(2))工艺实现了片上集成电容,同时解决了三倍频器的直流馈电和射频接地问题,实现电路功能集成的同时也提高了模型仿真精度。此外,在二极管的输入端采用带阻滤波器结构替代传统的低通滤波结构,在保证倍频器性能的同时进一步简化倍频器结构复杂度和尺寸。为进行验证,设计并加工测试了两款中心频率分别为110 GHz和220 GHz的双路功率合成三倍频器。实际测试结果表明,在输入功率500 mW条件下,110 GHz三倍频器的输出峰值功率达到了140 mW,峰值效率接近30%,带宽超过15 GHz;在输入功率300 mW条件下,220 GHz三倍频器的输出峰值功率达到了45 mW,峰值效率达到15%,带宽为15 GHz。两款倍频的测试结果均有优秀表现,验证了设计方法的有效性。

摘要：研发了一款W波段四通道接收前端微波单片集成电路(MMIC)。该接收前端包括低噪声放大器、混频器和本振功分电路。低噪声放大器采用五级共源放大拓扑,混频器采用场效应晶体管进行阻性三次谐波混频;通道之间采用电阻隔离,以抑制信号泄露。对低噪声放大器和谐波混频器两个关键电路进行了设计和仿真,接收前端芯片面积为5.50 mm×4.50 mm,采用标准GaAs PHEMT工艺进行了流片并对其性能进行了测试。在片测试结果表明,在88~104 GHz频段内,通道增益为5.0~7.5 dB,噪声系数小于5.2 dB,射频端口电压驻波比约为2.0;功耗约为0.48 W。该接收前端芯片可广泛应用于W波段阵列电路中。

摘要：高压直拉单晶炉的热场对磷化铟(InP)晶体生长过程有重要影响,存在缺陷的热场很难生长出合格的InP单晶,因此对InP晶体生长的热场进行优化设计与分析非常必要。提出了采用新型的碳/碳(C/C)复合材料加热器、复合固化硬毡为保温筒的热场结构,并通过仿真设计优化了InP单晶热场,解决了原有的以石墨加热器和碳纤维软毡为基础的InP单晶热场稳定性和对称性差以及使用寿命短的问题。经过实验测试,加热效率提高了25%,使用寿命达到90炉以上。

摘要：基于标准的GaAs赝配高电子迁移率晶体管（PHEMT）单片微波集成电路（MMIC）工艺设计并制备了一款宽带收发一体多功能电路芯片。该多功能芯片包含了功率放大器、低噪声放大器和收发开关。放大器采用电流复用拓扑结构实现了低功耗的目标。收发开关采用浮地结构避免了使用负电源。芯片在14~24 GHz工作频率的实测结果显示：接收支路噪声系数小于3.0 dB,增益大于18 dB,输入及输出电压驻波比（VSWR）均小于2.0,1 dB压缩点输出功率大于0 dBm,直流功耗为60 mW;发射支路增益大于21 dB,输入输出VSWR均小于1.8,1 dB压缩点输出功率大于10 dBm,直流功耗为180 mW。芯片尺寸为2 600μm×1 800μm。该多功能收发电路的在片测试结果和仿真结果一致,性能达到了设计要求。

摘要：基于In P双异质结双极晶体管（DHBT）工艺设计并实现了一款6 bit高速数模转换器（DAC）芯片,该In P工艺DHBT器件的电流增益截止频率大于200 GHz,最高振荡频率大于285 GHz。DAC芯片采用R-2R梯形电阻电流舵结构,输入级采用缓冲预放大器结构,实现输入缓冲及足够高的增益;D触发器单元采用采样/保持两级锁存拓扑结构实现接收数据的时钟同步;采用开关电流源单元及R-2R电阻单元,减小芯片体积,实现高速采样。该DAC最终尺寸为4.5 mm×3.5 mm,功耗为3.5 W。实测结果表明,该DAC可以很好地实现10 GHz采样时钟下的斜坡输出,微分非线性为＋0.4/-0.24 LSB,积分非线性为＋0.61/-0.64 LSB。