一、“微波宽带低噪声高增益场效应放大器优化设计研究”达国内领先水平（论文文献综述）
刘志强[1]（2019）在《高性能微波频率源与毫米波FMCW射频前端关键技术研究》文中提出微波毫米波频率源是雷达、通信、电子对抗和测试测量设备等电子系统中必不可少的关键部件,其相位噪声特性、杂散抑制性能和扫频线性度等指标对系统性能有着重要影响。随着系统射频前端向更高频段和更宽带宽的方向发展,对频率源的性能提出了更高要求。本文以实现高性能微波频率源和毫米波射频前端为目标,研究了基于Delta-Sigma调制器（Delta-Sigma Modulator,DSM）的宽带小数N分频锁相环（Phase-Locked Loop,PLL）、直接数字频率合成器（Direct Digital Synthesizer,DDS）、DDS驱动PLL的高线性度扫频源、低相位噪声的混频PLL等频率源,以及毫米波调频连续波（Frequency-Modulated Continuous Wave,FMCW）射频前端中的相关理论问题和关键技术,对频率源扫频状态下的相位噪声理论模型、扫频线性度精确测量方法、杂散抑制技术、频率源相位噪声和扫频线性度对射频前端性能的影响,以及基于相参本振源的毫米波射频前端中相位噪声抵消效应等方面进行了深入的分析和研究。本文主要进展包括以下内容:1、应用线性时不变连续时间模型（Linear Time Invariant Continuous Time Model,LTI-CTM）,建立了基于高阶有源环路滤波器的DSM宽带小数N分频PLL在线性扫频状态下的相位噪声理论模型。将环路滤波器的传递函数和线性扫频稳态条件相结合,得到了PLL线性扫频稳态相位误差与环路参数的函数关系,将传统的基于低阶无源环路滤波的PLL的稳态相位误差理论模型推广应用到了宽带扫频源中更加常用的基于三阶、四阶有源环路滤波器的PLL的相位噪声分析,得出了在给定稳态相位误差情况下扫频斜率和环路参数应满足的条件。设计了基于DSM小数N分频PLL技术的双频X波段频率源和C波段宽带扫频源,对其相位噪声、杂散抑制等指标进行了仿真、测试与分析。测量了宽带线性扫频状态下不同电荷泵增益和扫频斜率时的小数N分频PLL分频端口输出信号的相位噪声,验证了关于扫频状态下相位噪声的理论模型。2、提出了一种分段采样并结合数字域Weaver接收机架构信号处理方案的宽带线性扫频信号线性度的精确测量方法。该方法采用下变频技术,通过切换本振频率将高频宽带线性扫频信号变换为可直接采样的中频扫频信号,在扫频同步信号和延时采样触发信号的控制下,对指定时间长度的扫频信号采样,在数字域拟合出与采样信号扫频斜率相同的理想线性扫频信号作为Weaver接收机的第一本振,采样信号经过数字混频后变换为近似于点频的低中频信号,解决了宽带扫频信号的滤波和镜频干扰抑制问题,降低了幅度噪声和杂散对瞬时频率解调精度的影响,理论分析和仿真结果表明了该测量方法的准确性和可靠性。为进行实验验证,设计了高线性度的DDS和DDS驱动的宽带整数分频PLL电路,实验结果表明频率步进、时间步进和扫频斜率是影响扫频线性度的重要因素。上述方法还应用于测量基于DSM的宽带小数N分频PLL的扫频线性度,考察了环路带宽、电荷泵增益和扫频斜率对线性度的影响。本文所提出的线性度测量方法为线性FMCW雷达研制生产提供了一种低成本、简单实用、高精度的线性度测量手段。3、在全面分析频率源和射频收发系统中的常见杂散来源的基础上,研究了包括优化频率分配和PLL环路带宽、带通/带阻滤波、吸收型滤波、优化射频方案等多种技术手段相结合的杂散抑制方法,为后续研制高性能雷达、通信系统等提供了丰富、灵活的技术手段。为了减小传统波导滤波器的体积且便于与平面电路集成,基于空气填充基片集成波导（Air-Filled Substrate Integrated Waveguide,AFSIW）,设计了多款新型的高性能滤波器及过渡电路。此外,基于高品质因数的AFSIW谐振器设计了一款低相位噪声振荡器,由于消除了谐振器内部的介质损耗,实现了比传统SIW振荡器低约10d B的相位噪声指标。4、深入研究了基于相参本振源架构的FMCW雷达系统的相位噪声对消机理,提出了包含本振源相位噪声与射频链路附加相位噪声的完整的相位噪声分析模型,详细分析了系统中各节点的相位噪声特性及其抵消效应,讨论了系统附加相位噪声对接收机输出信号相位噪声的影响,为相参本振源设计和系统相位噪声评估提供了理论依据。以短毫米波人体安检主动成像雷达为应用背景,设计了一种采用混频锁相架构的C波段低相位噪声双路频率源,并成功应用于W波段FMCW收发前端中。W波段收发前端的实测相位噪声抵消比达到了17 d B以上,验证了所建立的相位噪声模型及理论分析结果。5、针对机场跑道外来物（Foreign Object Debris,FOD）检测雷达的应用需求,提出了一种以宽带DSM小数N分频PLL为扫频源的W波段FMCW雷达射频前端的系统设计方案。根据等效全向辐射功率（Equivalent Isotropically Radiated Power,EIRP）、探测距离、FOD的雷达散射截面积（Radar-Cross Section,RCS）和分辨率等系统指标,确定了发射功率、接收灵敏度、接收输入功率范围等射频链路关键技术指标。在深入分析频率源相位噪声和扫频线性度对FMCW雷达系统性能影响的基础上,确定了基于DSM小数N分频PLL的点频源和三角波调制线性扫频源的方案与相关指标。进行了射频前端详细方案设计,研制了关键电路模块并完成了系统集成与测试,系统具备自检、状态监测和接收保护能力。将射频前端与天线系统集成,成功实现了FOD检测雷达前端样机,并在实验室环境下完成了多种FOD样品的探测。
王维波[2]（2019）在《微波毫米波单片集成电路设计技术研究》文中指出随着微波单片集成电路技术的发展,毫米波MMIC芯片的制造加工技术日益成熟,由于毫米波具有分辨率高、带宽大等特点,已经逐渐在雷达探测、毫米波成像、精确制导、点对点局域通信、毫米波防撞雷达等军民领域得到大量应用。近年来,随着“大数据”、“人工智能”及移动互联网时代的来临,万物互联的智能化需求日益迫切,人类需要快速、实时地在任何地点能够处理海量的信息,传统的3G、4G移动通信技术的带宽瓶颈愈加凸显,因此,迫切需要更大带宽的移动通信技术来适应这种新技术的发展,然而,由于微波技术多年的发展,低频段频谱资源已经拥挤不堪,迅速衰竭,无线通信及设备技术不得不向毫米波及更高频段寻找资源,5G毫米波通信技术便应运而生,迅速成为当前工业界及学术界的研究热点。相比传统的通信技术,5G通信技术具有更高的调制带宽、更复杂的调制模式,因此对系统的线性度指标和EVM指标有着更高的要求,然而,由于毫米波芯片工作频率的提高,其噪声系数、线性度、相位噪声、效率等关键性能指标较低频出现明显的恶化,虽然毫米波工作可以在理论上提供丰富的带宽资源,但是器件及电路性能又会因为高频工作而形成不可避免的损失,使得毫米波通信用芯片的研发更为艰难。虽然毫米波MMIC芯片已经在不同领域得到应用,但是大多数芯片产品集中在传统的探测、雷达领域,尚未形成全面面向线性度、EVM、效率等通信系统关键指标兼顾的设计方法,加之高频电磁场耦合效应明显增加、电磁场仿真技术的精度恶化等原因,导致毫米波电路设计技术出现很多新的挑战,本文在这种背景下,通过仔细研究器件模型在高频出现的新情况,探索了毫米波高精度模型提取方法,面向毫米波通信系统的要求,研究不同功能电路的设计理论和方法,最终完成了LNA、PA、Mixer、Multiplier及VCO多种芯片的设计和实际验证,通过这些芯片的设计与制作,为5G毫米波通信电路设计探索了一些重要的思路方法。主要研究内容及研究成果分为以下几个方面:1.为了提高毫米波MMIC设计的精度和成功率,本文研究了毫米波器件模型提取技术。从分析器件模型在高频工作时的分布效应、寄生效应等方面开始,分析了器件模型在毫米波工作时的特点,研究了器件的自热效应、DC-AC色散效应,分布效应等几种高频效应以及电磁场仿真边界条件校准技术,分析了目前使用毫米波器件模型的主要误差来源,提出了一种栅宽、栅指数可以任意精确缩放的小信号模型提取技术,为后续的电路设计提供了很好的基础。2.研究了毫米波功率放大器的效率与线性度兼顾设计问题,通过分析高效率放大器设计中的谐波控制、低损耗匹配网络、有源动态偏置、及高线性“甜区”设计等几种关键技术,研究了器件谐波控制技术和线性度技术的关系及折中的设计方法,同时对功率放大器设计中最为重要的奇模振荡、杂散及分频、栅电流设计等问题进行了研究,最终利用“甜区”偏置和高效率谐波控制补偿结合的方法实现了线性度和高效率性能的折中设计,通过一种Ka波段平衡式功率放大器和一种W波段高功率放大器验证了设计方法的准确性,实现了毫米波通信发射系统关键芯片的设计技术研究。3.研究了毫米波VCO低相位噪声设计技术。通过分析相位噪声的形成机理和物理来源,对比不同形式拓扑结构的VCO电路,讨论了低相位噪声VCO设计的关键技术,通过负阻振荡方法研究了电路的起振和稳定条件对VCO设计的指导作用,详细研究了振荡器地相位噪声设计的偏置选择方法,归纳总结了互相锁定技术在低相位噪声VCO设计中的关键作用,最终通过制作Ka波段和W波段两种VCO MMIC,为高频通信系统的信号源开发做出了探索。4.为了提高毫米波混频器和倍频器的相位噪声、线性度等性能,研究了电路平衡性对电路线性度、相位噪声等性能指标的影响,总结了混频器和倍频器的相位噪声及非线性的来源,分析了巴伦、正交耦合器不平衡性对通信系统的相位噪声及线性度的影响机理,并提出了相应的设计改进方法;同时从二极管非线性模型,高性能混频二极管技术方面研究了限制无源混频器中工作带宽和性能的因素;分析了二极管饱和特性和IQ混频器镜像抑制度的关系,研究了混频器交调信号的产生机理和主要来源和线性化设计技术。最终参考这些理论设计了Ka波段管堆式双平衡混频器、W波段单平衡混频器、C波段宽带IQ混频器和V波段IQ混频器等多款混频器芯片;同时研究了毫米波倍频源的设计方法,通过分析不同电路拓扑的优缺点,分析了E类倍频、平衡式倍频、F类倍频等类型的设计方法,对倍频器及其缓冲放大器的设计要点进行了分析,最终实现了Ka波段高抑制度有源四倍频器芯片及完整的毫米波系统变频电路的设计方案。5.为了提高毫米波低噪声放大器的设计精度,研究了毫米波低噪声放大器的精确设计方法。从分析器件的噪声性能及不同噪声模型的区别入手,结合经典的两端口噪声理论,仔细分析了器件单指栅宽和栅指数的寄生、分布效应,研究了器件偏置点对噪声系数如何施加影响,最终提出了一种可以精确量化的低噪声设计放大器方法,分析得出了最佳单指栅宽和栅指数、最佳偏置工作点、最佳负反馈电感等条件的精确量化依据,同时根据理论分析并提出了面向宽带、窄带要求工作时低噪声放大器设计的设计流程,通过一款W波段低噪声放大器芯片验证了设计理论的正确性,为毫米波接收前端的设计打下了基础。本论文中通过研制几种典型的毫米波电路MMIC,对相关电路设计理论和方法进行了细致的探索,这些理论和方法具有一定的学术和工程价值,文中所有芯片的制作和研制均是基于南京电子器件研究所（NEDI）的化合物半导体工艺平台,其中多款产品已经大量在通信等装备中使用,解决了我国在毫米波雷达、通信领域中一些关键性元器件的国产化,为我国自主研发毫米波芯片做出了一定的探索。本论文主要有以下几种创新性研究成果:（1）提出了一种可有效提高毫米波器件模型精度,并在毫米波频段可实现精确缩放的分布式器件建模技术。研究了毫米波器件模型提取技术中的误差来源,通过对器件高频分布效应、交直流色散效应,以及等器件模型精度的分析,提出了无源校准结构设计和电磁场仿真误差修正方法。利用该模型,设计并制备出输出功率大于5W的3mm波段氮化镓功率放大器芯片,技术指标国际领先。（2）采用F类功率放大和“线性甜区”结合的方法,设计并制备了一种平衡式Ka波段高效高线性中功率放大器芯片。芯片具有附加效率高、线性度指标优良、对负载阻抗变化不敏感等优点,已经成功用于国内的军民电子领域。（3）提出了一种基于最小噪声系数、噪声电阻、器件尺寸等物理参数分析的毫米波低噪声放大器芯片的全局优化性设计方法,避免了传统低噪声电路设计经验引入的随意性,并设计出一种W波段平衡式低噪声芯片,实测结果表明噪声系数等性能良好。
唐铭浩[3]（2019）在《基于pHEMT的低噪声放大器与混频器设计》文中进行了进一步梳理射电望远镜经过80年的发展,其灵敏度和观测效率取得了非常大的进步,未来射电望远镜的观测需要空前高的灵敏度和效率,这就对其接收机的带宽、噪声和波束提出了更高的要求。接收机的技术瓶颈主要是低噪声放大器（LNA）、混频器（Mixer）等,这些组件很大程度决定了接收系统的性能。射电望远镜需要对深空中的全波段信号进行观测,但是相对于其它波段,K波段信号易被大气中的水蒸气吸收,经过大气层的衰减到达地面的强度更小,所以K波段接收机对其中的低噪声放大器和混频器的性能要求更高。然而,由于存在信号衰减等问题,K波段长期以来被认为不适合长距离通信,对K波段接收机关键技术的相关研究较少,无法满足未来全波段射电望远镜的需求,因此对K波段接收机的低噪声放大器和混频器的研究具有较大的意义。铟镓砷赝调制掺杂异质结场效应晶体管（InGaAs pHEMT）是一种异质结高迁移率晶体管,它具有低噪声、高迁移率和高增益的特点,是射频接收机前端各个模块良好的器件选择,在高速电路中应用广泛。本文将采用InGaAs pHEMT先进工艺,探索K波段超宽带低噪声放大器和混频器的设计方法。本文取得的主要成果如下:1)基于WIN公司的0.15μm InGaAs pHEMT器件工艺设计了一款K波段三级超宽带低噪声放大器。对多级低噪声放大器各级间匹配困难、稳定性差和噪声系数难以控制等问题给出了解决方案:提出了一种三级LNA补偿匹配理论并完成各级间的匹配,提高了K波段的增益平坦度并实现了超宽带;采用电感和传输线共同匹配的方法平衡了增益与噪声之间的矛盾;采用电阻吸收和源极反馈增加了电路的稳定性。最终设计的超宽带低噪声放大器的频率范围为18～26.5 GHz,在带宽内的平均增益S21为26 dB,增益平坦度为1.7 dB,1-dB压缩点为3.3 dBm,在300 K的稳度下噪声系数小于2.2 dB,静态功耗为48 mW,在全频段绝对稳定,版图面积大小为2100×900μm2。2)基于WIN公司的0.15μm InGaAs pHEMT器件模型设计了一款基于Cascode结构的K波段超宽带混频器。针对传统Cascode结构的不足提出了修正偏置改进方案,并分析不同偏置条件下的混频器工作模式,选取适合器件工艺的最优模式进行设计。最终设计的混频器的中频（IF）输出频率范围为2～10 GHz。仿真结果显示,在本振（LO）频率为28 GHz、功率为0 dBm的输入下,混频器的转换增益高于-7.5 dB,变化幅度小于2.6 dB。混频器的本振–射频（LO-RF）、本振–中频（LO-IF）、射频–中频（RF-IF）隔离度分别为-23 dB、-33 dB、-42 dB,版图面积大小为1500×870μm2。3)将上述设计的低噪声放大器和混频器连接起来,组成低噪声下变频器系统。仿真结果显示,当射频输入频率范围为18～26 GHz、本振输入信号频率为28 GHz且功率为0 dBm时,该系统的中频输出频率范围为2～10 GHz,平均转换增益为19.5 dB,噪声系数小于4.5 dB,满足K波段射电望远镜接收机的要求。
姜作凯[4]（2013）在《宽带微波接收前端研究》文中认为宽带微波接收前端是宽带微波通信的核心硬件设备。宽带微波接收前端广泛应用于宽带雷达探测、无人机侦察、卫星通信、电子战电子对抗、战术武器制导、宽带微波测量仪器、民用无线通信等等。宽带微波接收前端设设计一般采用信道化技术，将接收机带宽分成若干信道，然后通过上下变频，克服镜像及干扰频率，最终下变频到可以被AD采样解调的低中频。本文首先根据总体指标规划了宽带微波接收前端的总体方案，方案采用先上变频后下变频的两级变频方案，并对方案案的可行性进行了详细的论证。然后根据笔者的任务要求，将设计目标规划为DC～6GHz低通滤波器、2～6GHz宽带低噪声放大器、宽带混频器三部分设计内容。根据可行性的总体方案，对三个子模块分别进行了指标细分。笔者仅使用负反馈（不加匹配或加入极简单的匹配）设计了2～6GHz宽带低噪声放大器，噪声系数低于1.5dB，增益25.15±1.75dB，输入端口反射低于-7.502dB，输出端口反射低于-7.561dB；采用超宽带巴伦结合势垒较高的肖特基二极管堆尝试了宽带混频器的设计；采用HMC773LC3B单片混频芯片制作了混频模块，模块变频损耗低于10.33dB，本振射频、本振中频隔离度均大于30dB，射频中频隔离度大于8dB；采用开路短枝节结构设计了DC～6GHz低通滤波器，带内插损低于0.5dB，端口反射低于-11dB，10.5～20GHz的宽阻带内抑制达50dB。接收前端整机噪声系数低于2.5dB，线性动态范围50.36dBc，无虚假响应动态范围44.36dBc，接收机灵敏度-70.36dBm，IIP3大于-8.1dBm，中频抑制度大于70dBc。本文的核心特色是对单一负反馈技术进行了应用探索，通过理论分析可知，负反馈可以将端口阻抗拉到接近50欧姆的水平，可以将高频端滚降的增益拉高，可以显着改善电路稳定性。为了验证理论上的这些性能，使用ADS进行了大量的仿真试验。研制出噪声低、平坦度好、稳定度高、结构简单的低噪声放大器实物。特点二是在探索设计混频器的过程中，使用HFSS仿真调试出幅度一致性相位一致性较高的双面悬置微带指数渐变线巴伦。特点三是DC～6GHz低通滤波器的阻带带宽可以拓展到20GHz。特点四是对微波接收前端系统级的指标进行了极为详细的测试，给出了系统级测试连接方法的实景照片。
邓辉[5]（2007）在《L波段宽带低噪声小信号放大器的研制》文中研究表明宽带低噪声放大器（LNA）是通信、雷达、电子对抗及遥测遥控等接收系统的关键部件,而噪声系数又是低噪声放大器关键指标,更低噪声系数的放大器能提高系统的灵敏度。本文研制的L波段宽带低噪声放大器是开发市场预研项目,具有较低的噪声系数,工作频率在500MHz～2000MHz,覆盖了大部分通讯频段和军民两用特种无线电频段,具有良好的应用市场前景。本文的主要工作和创新如下:1.调研市场上同类L波段宽带低噪声放大器产品,并以此调研结果为依据,规划出本课题所研制宽带低噪放具有的竞争性指标要求。2.在工程上对常见的厂家提供的电阻、电容、电感等元器件在微波频段的基本模型和高频特性进行了分析。3.进行L波段低噪声放大器的方案选择、晶体管的选择、匹配及偏置电路的设计、稳定性设计、印制板版图设计和腔体设计等。其中在印制板版图设计中,为获得更准确的仿真结果,采用了联合电磁场和电路混合仿真方法。4.在本课题研制的L波段宽带低噪声放大器中,采用了场效应管（FET）串联负反馈技术和普通PCB工艺技术及普通装配技术,电路以集中参数元件为主,选用常见的带封装的晶体管,相对于竞争对手采用裸芯片和陶瓷基片技术和微组装工艺实现的同类产品,具有成本低、噪声系数低、调试量少、装配容易等特点。5.在调试时对放大器的自激现象进行分析、消除和改进,且使用“开路电感”作为空间螺旋线改善放大器增益平坦度,并在工程上分析、仿真、验证“开路电感”对放大器增益平坦度的改善方法的可行性。6.在改进低噪声放大器电路时,一次性设计了三个版本同时加工装配,根据最后调试情况选择调试量最少,指标最好的版本作为最终版本,从而节约了研发时间和研制周期,同时也降低了研发成本。本课题研制低噪声放大器工作于5V直流电压,电流小于160mA,实测最大噪声系数小于0.8dB,带内平坦度小于±1.4dB,输入输出驻波小于2.0,达到了国际同类产品的水平,领先于国内同类产品水平,达到了该项目的研制任务要求。
张伟[6]（2019）在《5GHz示波器模拟通道研究与设计》文中指出示波器模拟通道带宽一直是制约示波器测量带宽的关键指标。本论文通过选择合适的电子器件,采用分立器件构建示波器模拟通道电路,结合理论分析和仿真分析,优化电路和PCB设计,实现了DC5GHz示波器模拟通道带宽。论文主要研究了以下内容。1、利用分立器件进行可变增益放大电路和阻抗变换电路设计,针对ADC的输入频率响应,设计了反馈补偿网络,对高频信号进行增益补偿,弥补了ADC输入带宽不足,使信号调理通道-3dB带宽达到5GHz。2、深入研究了宽带阻抗变换电路。通过比较不同的电路方案,对其负载驱动能力,偏置调节能力进行了理论分析。研究了PCB布局、铺铜和布线对高频信号的影响,并对阻抗变换电路进行原理图和PCB版图仿真,实现了带宽超过5GHz的宽带阻抗变换电路。3、对级联运放的噪声进行理论分析和建模,设计了低噪声增益调节电路方案。分析了插入损耗,共模抑制比和电源抑制比与噪声的关系,优化了放大电路结构和带宽限制电路,降低通道的噪声。4、宽带触发通道设计。主要研究了多路触发源的选择电路,比较电平调节电路,迟滞电压调节电路和触发分频电路,实现了触发灵敏度可程控调节。5、通道控制方案设计。采用多个移位寄存器级联,串行输入转并行输出,实现示波器模拟通道的多状态切换。分析了不同控制开关的工作特点以及控制电路的具体实现。研究了分布式电源供电方案的可行性,并从电源完整性的角度,分析电源电路的PCB设计。为了方便调试,提高测试效率,本论文设计了专门针对示波器模拟通道的调试平台。借助矢量网络分析仪,示波器,校准仪等测试仪器以及通道控制平台,对模拟通道的带宽、上升时间、偏置范围、输入电阻和电容等指标进行了测试,测试结果满足指标要求。
杜翔[7]（2014）在《单片低噪声放大器技术研究》文中认为随着近些年微波技术的飞速发展,在军用和民用领域对单片放大器的需求越来越大,而单片低噪声放大器的研究显得尤其重要。本文设计的S波段和Ku波段单片低噪声放大器,广泛应用于卫星通信领域,具有巨大的市场价值。本论文基于台湾WIN半导体公司的0.15μm Ga As PHEMT工艺进行研究,通过仿真分别实现了S波段和Ku波段单片低噪声放大器的电路设计和版图设计。并介绍了MMIC技术背景和特点,相关器件模型分析和工艺流程。最后文中深入研究了单片低噪声放大器的偏置网络和匹配电路,最终实现了电路低噪声、高增益的性能。其中,Ku波段低噪声放大器采用二级共源拓扑结构。为了便于级联,为每一级放大电路都设计了输入输出匹配网络,并将每一级输入输出端口都匹配到50欧姆。同时该放大器电路源极串联负反馈来提高稳定性数。仿真结果表明,Ku波段低噪声放大器在工作频段即12.25—12.75 GHz内满足绝对稳定条件,噪声系数小于1.1d B,增益大于20d B,增益平坦度优于±0.25d B,输入输出回波损耗优于15d B。达到了预期的设计目标。而S波段低噪声放大器工作在宽频带,采用了共源共栅（Cascode）拓扑结构,通过该结构实现了低噪声、高线性度的性能。同时该放大器在第二级晶体管并联负反馈来实现宽频带的稳定。仿真结果表明,S波段低噪声放大器在2—2.5 GHz在工作频段内满足绝对稳定条件,噪声系数小于0.8d B,增益大于21d B,增益平坦度优于±0.5d B。最终成功地设计了宽带并且噪声系数很低的单片低噪声放大器。该S波段放大器已通过0.15μm Ga As PHEMT工艺成功流片并测试,测试结果表明该芯片有良好的噪声和增益性能。
祝加秀[8]（2004）在《4—8GHz低噪声小信号放大器的研制》文中研究说明本文中设计的C波段低噪声放大器是在国内先进的薄膜混合集成电路制作工艺基础上,采用光洁度高,导热率好,机械度强的氧化铝精细陶瓷基片,利用西科公司共晶微组装工艺和先进的粘接技术研制而成的。本课题采用宽带平衡式电路,选用日本富士通公司低噪声高电子迁移率的管芯FHX45X,利用小信号模型S参量法,自行设计了3dB耦合电桥,独立进行电路的输入输出匹配,使放大器工作在低噪声高增益区;并通过Agilent的ADS仿真软件,得到原理仿真结果;利用AutoCAD软件进行电路板的布局工作;采用带脊载体,对电路实行输入模块和输出模块分开设计电路图的方法,便于组装并保证共晶工艺流程的顺利进行。设计出的放大单片和级联单片后的放大器是在HP系列的测试仪器上完成的。主要利用的仪器有:HP8757D标网,以及HP E8247C信号源、8259L频谱仪和8970B噪声仪。本课题设计的4GHz—8GHz低噪声放大器主要的测试条件为外加12V直流电源,通过自行装在放大器内部的稳压模块转换到2V,电流为190mA;得到的测试指标如下:噪声系数最大为2.18dB;满足要求小于2.2dB的指标;增益最高为38.75dB,最小为34.65dB;满足指标要求的增益为32dB39dB;增益平坦度为±2.05dB;基本满足平坦度小于等于4dB的指标要求;输入输出驻波比小于1.86;满足小于2的指标要求;输出1dB压缩点功率最小为10.8dBm。满足指标要大于10dBm的要求。本课题的设计尽管存在某些缺点,但是,基本上仍可以说是完成了事先的研制任务。本文涉及的是西科公司的某预研项目,此项目是由本人独立承担并研制完成的。
刘子锐[9]（2020）在《K波段微波辐射计设计与误差分析》文中进行了进一步梳理微波辐射计为被动遥感大气探测设备。地基微波辐射计探测多个波段的亮度温度,通过反演获得大气温度、湿度和液态水含量等气象要素。现有的商用地基微波辐射计对比观测的过程中发现,不同厂家探测结果差异很大且同一型号不同设备也有显着差异。这为微波辐射计数据的应用带来很大的困难,需要改进辐射计设计或消除辐射计误差来源,得到性能稳定且标准化的仪器。误差来源于辐射计本身结构与其反演算法,对辐射计K波段接收机系统内部各级器件进行设计仿真,在一定环境条件下对整体进行功率谱仿真。结果显示接收机内部对亮温反演影响最大的是中频放大器与放大器之前中频滤波器的选频特性,当中频放大器的输入功率谱的带宽接近检波功率谱带宽时会导致W型畸形功率谱。影响次之的是器件的增益不平坦度,影响最小的是器件间的阻抗不匹配。阻抗不匹配是同一型号不同设备差异的来源。天线系统中,低天线效率将导致亮温反演的非线性,同时馈源温度变化将对反演结果产生较大影响。微波辐射计的发展方向必然是更高的集成度与成像,射频结构使用MMIC技术单片集成。成像方式分为焦平面成像与扫描成像,辐射计架构发展分为直接检波架构与谱分析架构。
崔亮[10]（2013）在《GaAs基MMIC宽带功率放大器研究》文中认为随着半导体技术的不断发展，微波单片集成电路因其体积小、成本低、噪声低、功耗小、可靠性高等优点而得到广泛应用。在现代无线通讯系统中，功率放大器起着举足轻重的作用。本论文以“GaAs基MMIC宽带功率放大器研究”为题研究设计并实现了一款6-12GHz GaAs基MMIC宽带功率放大器芯片。具体研究内容摘要如下：首先介绍了MMIC的发展历程及国内外发展现状，研究了放大器的基本工作原理，介绍了功率放大器的主要技术指标；其次对本款单片所使用的0.25umPHEMT工艺进行了研究，详细阐述了小信号、大信号模型的提取；然后具体描述了在ADS仿真环境中对本款单片的仿真设计过程，最终确定电路由三级晶体管构成，栅宽分别为：40μm*10、80μm*10、85μm*10*2，芯片版图面积为2.5mm*1.3mm；最后讲述了对功放单片的在片测试和夹具测试，给出了测试结果，结果表明，在工作频带内，小信号增益16dB,输入、输出驻波比2.0，饱和输出功率30dBm，功率附加效率20%。本款芯片各项指标均达到了设计要求。
二、“微波宽带低噪声高增益场效应放大器优化设计研究”达国内领先水平（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、“微波宽带低噪声高增益场效应放大器优化设计研究”达国内领先水平（论文提纲范文）
（1）高性能微波频率源与毫米波FMCW射频前端关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究发展现状 |
| 1.2.1 频率合成技术 |
| 1.2.2 毫米波FMCW雷达系统应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于DSM的小数分频PLL理论模型与实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于DSM的小数分频PLL特性分析 |
| 2.2.1 小数N分频PLL |
| 2.2.2 Delta-Sigma调制器基本理论 |
| 2.2.3 MASH调制器建模与性能分析 |
| 2.2.4 PLL的相位噪声特性 |
| 2.3 双频段LNB中的频率源 |
| 2.3.1 LNB研究背景与总体方案设计 |
| 2.3.2 基于DSM的小数N分频双频率本振源 |
| 2.3.3 LNB模块设计与实验研究 |
| 2.4 基于DSM的宽带小数分频PLL研究 |
| 2.4.1 基于连续时间模型的扫频状态下相位噪声特性分析 |
| 2.4.2 基于DSM的宽带小数分频PLL方案设计 |
| 2.4.3 PLL性能仿真分析与电路设计 |
| 2.4.4 点频状态下性能测试与分析 |
| 2.4.5 扫频状态下性能测试与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 宽带扫频信号线性度精确测量方法与DDS驱动的锁相扫频源 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 扫频线性度测量方法研究 |
| 3.2.1 扫频信号采集方案 |
| 3.2.2 瞬时频率计算 |
| 3.2.3 数字信号处理方案 |
| 3.2.4 仿真验证与分析 |
| 3.2.5 分段测量结果的整合 |
| 3.3 DDS电路设计与实验研究 |
| 3.3.1 DDS电路基本原理与扫频线性度分析 |
| 3.3.2 整体方案 |
| 3.3.3 DDS电路设计 |
| 3.3.4 DDS电路的点频性能测试与分析 |
| 3.3.5 DDS电路的扫频性能测试与分析 |
| 3.4 整数分频锁相环电路研究 |
| 3.4.1 方案设计 |
| 3.4.2 PLL相位噪声分析、仿真和电路设计 |
| 3.5 DDS驱动的PLL性能测试与分析 |
| 3.5.1 单频点输出性能测试与分析 |
| 3.5.2 扫频输出性能测试与分析 |
| 3.6 DSM小数N分频PLL扫频线性度的测试与对比分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 杂散抑制技术研究与低相位噪声振荡器设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 频率源杂散分析与抑制方法 |
| 4.2.1 器件固有杂散 |
| 4.2.2 变频杂散 |
| 4.2.3 电源杂散 |
| 4.2.4 数字与控制电路杂散 |
| 4.3 低相位噪声振荡器设计 |
| 4.3.1 高Q值 AFSIW谐振器设计 |
| 4.3.2 低相位噪声振荡器设计与测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 低相位噪声双路相参频率源及应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于异频双本振架构的LFMCW雷达系统 |
| 5.2.1 系统概述 |
| 5.2.2 频谱特性分析 |
| 5.2.3 相位噪声抵消特性分析 |
| 5.3 C波段双路频率源方案设计与实验 |
| 5.3.1 频率源性能指标分析 |
| 5.3.2 基于混频锁相的双路频率源方案设计 |
| 5.3.3 双路频率源性能测试 |
| 5.4 C波段双路频率源在W波段射频前端中的应用 |
| 5.4.1 W波段射频前端系统方案概述 |
| 5.4.2 关键电路研制 |
| 5.4.3 W波段射频前端相位噪声抵消实验研究 |
| 5.5 X波段低相位噪声频率源研究 |
| 5.5.1 频率源方案设计 |
| 5.5.2 频率源性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 W波段FMCW雷达射频前端设计与应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 FOD检测雷达系统概述 |
| 6.2.1 射频前端架构分析与选择 |
| 6.2.2 FMCW雷达基本原理 |
| 6.3 FMCW雷达系统设计考虑与关键指标分析 |
| 6.3.1 收发链路设计考虑与关键指标分析 |
| 6.3.2 频率源设计考虑与关键指标分析 |
| 6.4 射频前端详细设计方案与实验研究 |
| 6.4.1 射频前端总体方案 |
| 6.4.2 本振链路设计与实验研究 |
| 6.4.3 接收链路设计与实验研究 |
| 6.4.4 发射链路设计与实验研究 |
| 6.4.5 控制方案 |
| 6.5 射频前端集成测试 |
| 6.5.1 发射链路输出功率测试 |
| 6.5.2 接收链路噪声系数测试 |
| 6.5.3 接收链路输出频谱及增益测试 |
| 6.6 FMCW雷达系统目标检测实验 |
| 6.6.1 雷达系统测试平台搭建 |
| 6.6.2 多目标探测实验 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结束语 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）微波毫米波单片集成电路设计技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波MMIC技术应用现状 |
| 1.2 课题背景及研制必要性 |
| 1.3 相关研究现状 |
| 1.4 论文研究内容安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 微波毫米波可精确缩放模型技术研究 |
| 2.1 不同类型场效应器件比较 |
| 2.1.1 HEMT及 p HEMT的基本结构 |
| 2.1.2 HEMT及 pHEMT的基本结构MESFET,HEMT及 pHEMT的比较 |
| 2.1.3 增强型和耗尽型pHEMT的比较 |
| 2.1.4 pHEMT的噪声性能 |
| 2.1.5 器件的频率特性 |
| 2.2 经典的小信号等效电路模型 |
| 2.2.1 GaAs MESFET的物理模型 |
| 2.2.2 HEMT和 PHEMT的物理模型 |
| 2.2.3 等效电路模型元件值的确定 |
| 2.3 GaAsFET非线性模型 |
| 2.3.1 经验基模型 |
| 2.3.2 表格基模型 |
| 2.3.3 物理基模型 |
| 2.4 建模技术中的难题 |
| 2.4.1 DC-AC的色散(Dispersion)问题 |
| 2.4.2 模型的误差来源和外推(Extrapolation) |
| 2.4.3 模型的精确缩放(Scaling)问题 |
| 2.5 微波毫米波可精确缩放模型的实现 |
| 2.5.1 电磁场边界条件的修正 |
| 2.5.2 缩放模型的构建 |
| 2.5.3 模型验证 |
| 2.6 EEHEMT、Angelov和 TOM4 模型对比 |
| 2.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 毫米波功率放大器MMIC设计技术研究 |
| 3.1 器件的线性度 |
| 3.2 晶体管的附加效率 |
| 3.3 功率放大器的高效率设计 |
| 3.3.1 F类和逆F类功率放大技术 |
| 3.3.2 器件谐波控制技术研究 |
| 3.4 功率放大器的线性度研究 |
| 3.4.1 静态偏置点与效率和线性度的关系 |
| 3.4.2 最佳线性阻抗匹配时效率和线性度的关系 |
| 3.4.3 谐波阻抗对效率和线性度的影响 |
| 3.4.4 器件的效率线性“甜区”及IMD消除技术 |
| 3.5 IMD频谱不对称的理论分析 |
| 3.6 有源动态偏置对线性度和效率的影响 |
| 3.6.1 有源动态偏置电路对电路P-1及效率的影响 |
| 3.6.2 有源动态偏置对电路高低温特性的影响 |
| 3.7 功率放大器中的栅流设计 |
| 3.7.1 功率放大器磁滞现象研究 |
| 3.7.2 功率退化现象研究 |
| 3.8 大信号阻抗匹配 |
| 3.9 低损耗匹配技术 |
| 3.10 功率放大器稳定性技术研究 |
| 3.10.1 功率放大器的奇模振荡、自激和杂散 |
| 3.10.2 功率放大器的分频 |
| 3.11 功率顶降和热设计研究 |
| 3.12 电路设计仿真 |
| 3.12.1 Ka波段GaAs平衡式功率放大器电路设计 |
| 3.12.2 W波段GaN高功率放大器电路设计 |
| 3.13 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 微波毫米波压控振荡器MMIC电路设计 |
| 4.1 振荡器的相位噪声 |
| 4.1.1 相位噪声及其影响 |
| 4.1.2 器件内部的噪声 |
| 4.1.3 相位噪声的形成 |
| 4.1.4 相位噪声的测量 |
| 4.2 负阻振荡理论 |
| 4.2.1 频率稳定性 |
| 4.2.2 负阻振荡 |
| 4.2.3 振荡的稳定性条件 |
| 4.3 微波毫米波压控振荡器MMIC的主要类型 |
| 4.3.1 推-推结构 |
| 4.3.2 分布式VCO |
| 4.3.3 腔体VCO |
| 4.3.4 交叉耦合型振荡器 |
| 4.3.5 平衡式振荡器 |
| 4.4 低相位噪声振荡电路 |
| 4.4.1 振荡器的相位噪声特性 |
| 4.4.2 不同拓扑结构的相位噪声 |
| 4.5 电路设计及仿真 |
| 4.5.1 振荡电路类型的选择 |
| 4.5.2 振荡器件的最佳尺寸选择 |
| 4.5.3 低相噪振荡器件的最佳偏置点选择 |
| 4.5.4 调谐方式的选择 |
| 4.5.5 低相噪振荡器的设计 |
| 4.6 测试结果及分析 |
| 4.7 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 微波毫米波混频及倍频MMIC电路设计 |
| 5.1 微波混频基本原理 |
| 5.2 混频器的几种重要性能参数 |
| 5.2.1 单边带噪声(SSB)和双边带噪声(DSB) |
| 5.2.2 三阶互调失真 |
| 5.2.3 镜频干扰 |
| 5.2.4 半中频干扰 |
| 5.3 典型混频器电路结构 |
| 5.3.1 有源型混频器 |
| 5.3.2 无源型混频器 |
| 5.3.3 正交混频器 |
| 5.4 混频器中的非线性和线性化设计 |
| 5.4.1 无源二极管混频器的线性化技术 |
| 5.4.2 单管有源混频器的线性化设计 |
| 5.4.3 双栅混频器的线性化设计 |
| 5.4.4 吉尔伯特混频器的线性化设计 |
| 5.5 二极管混频器中的关键技术研究 |
| 5.5.1 二极管器件非线性模型 |
| 5.5.2 混频器件的可靠性设计 |
| 5.5.3 正交混频镜像抑制度的测试 |
| 5.6 混频器幅度及相位噪声 |
| 5.7 巴伦及正交耦合器端口平衡性的改善 |
| 5.7.1 巴伦端口的平衡性改善 |
| 5.7.2 正交耦合器的平衡性改善 |
| 5.8 毫米波混频器设计 |
| 5.8.1 工艺方案的选择 |
| 5.8.2 电路设计方案 |
| 5.8.3 双平衡混频器设计及仿真结果 |
| 5.8.4 微波正交混频器设计 |
| 5.9 流片及测试结果 |
| 5.10 微波倍频理论 |
| 5.10.1 N次单管有源倍频器 |
| 5.10.2 三倍频器 |
| 5.10.3 二倍频器 |
| 5.11 高效率倍频器设计 |
| 5.11.1 E类倍频器 |
| 5.11.2 平衡式倍频器 |
| 5.11.3 F类倍频器 |
| 5.12 Ka波段四倍频器MMIC设计 |
| 5.12.1 偏置设计 |
| 5.12.2 缓冲放大器的设计 |
| 5.12.3 稳定设计 |
| 5.12.4 相位噪声设计 |
| 5.12.5 版图设计与芯片照片 |
| 5.12.6 电路仿真结果 |
| 5.12.7 测试结果 |
| 5.13 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 毫米波低噪声放大器MMIC设计技术研究 |
| 6.1 微波器件的噪声模型理论 |
| 6.1.1 两端口噪声网络理论 |
| 6.1.2 微波器件的噪声特性 |
| 6.1.3 噪声温度 |
| 6.1.4 pHEMT的噪声模型 |
| 6.1.5 噪声参量提取及噪声模型结果 |
| 6.2 低噪声放大器设计理论 |
| 6.2.1 低噪声器件最佳栅宽和栅指数的选择技术 |
| 6.2.2 低噪声器件最佳偏置点的选择技术 |
| 6.2.3 宽带低噪声放大器的设计技术 |
| 6.2.4 低噪声放大器的线性度 |
| 6.3 W波段低噪声放大器MMIC的研制 |
| 6.3.1 设计指标 |
| 6.3.2 第一级器件尺寸的选取与设计 |
| 6.3.3 第一级器件偏置的选取与设计 |
| 6.3.4 电路实现的工艺和器件 |
| 6.3.5 电路设计仿真 |
| 6.4 测试结果 |
| 6.5 测试分析 |
| 6.6 小结 |
| 参考文献 |
| 总结与展望 |
| 攻读博士学位期间科研及发表论文情况 |
| 致谢 |
（3）基于pHEMT的低噪声放大器与混频器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 超宽带低噪声放大器国内外研究现状 |
| 1.2.2 单端混频器国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 pHEMT器件特性及基本电路原理简介 |
| 2.1 InGaAs pHEMT器件特性简介 |
| 2.1.1 InGaAs pHEMT器件直流特性 |
| 2.1.2 InGaAs pHEMT器件线性小信号特性 |
| 2.1.3 InGaAs pHEMT器件噪声特性 |
| 2.1.4 本文InGaAs pHEMT器件性能指标 |
| 2.2 低噪声放大器原理简介 |
| 2.3 混频器原理简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 K-Band超宽带低噪声放大器设计 |
| 3.1 低噪声放大器参数与设计指标 |
| 3.1.1 低噪声放大器相关参数 |
| 3.1.2 K-Band低噪声放大器设计指标 |
| 3.2 低噪声放大器整体拓扑结构 |
| 3.3 低噪声放大器偏置、器件选择和稳定性考虑 |
| 3.3.1 低噪声放大器有源器件选择 |
| 3.3.2 低噪声放大器直流偏置设计 |
| 3.3.3 低噪声放大器稳定性考虑 |
| 3.4 低噪声放大器宽带匹配设计 |
| 3.4.1 低噪声放大器宽带技术 |
| 3.4.2 低噪声放大器宽带匹配电路设计 |
| 3.5 低噪声放大器原理图仿真 |
| 3.6 低噪声放大器版图设计与电磁仿真 |
| 3.6.1 低噪声放大器版图设计 |
| 3.6.2 低噪声放大器电磁仿真结果及分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 K-Band混频器设计 |
| 4.1 混频器相关参数与设计指标 |
| 4.1.1 混频器相关参数 |
| 4.1.2 混频器设计指标 |
| 4.2 混频器电路拓扑结构 |
| 4.3 Cascode拓扑结构改进设计 |
| 4.4 LO输出端低通滤波器设计 |
| 4.5 混频器输入端阻抗匹配 |
| 4.6 混频器原理图仿真 |
| 4.7 混频器版图设计与电磁仿真 |
| 4.7.1 混频器版图设计 |
| 4.7.2 电磁仿真结果及分析 |
| 4.8 低噪声下变频器系统设计 |
| 4.8.1 低噪声下变频器系统原理 |
| 4.8.2 低噪声下变频器系统仿真 |
| 4.8.3 本文工作与现有成果对比 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）宽带微波接收前端研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 宽带微波接收前端的发展动态 |
| 1.2.1 宽带微波接收前端的技术动态 |
| 1.2.2 宽带低噪声放大器的技术动态 |
| 1.2.3 宽带混频器的技术动态 |
| 1.3 论文主要工作内容 |
| 第二章 宽带微波接收前端系统设计 |
| 2.1 微波接收机的常用结构 |
| 2.1.1 超外差接收机 |
| 2.1.2 零中频接收机 |
| 2.2 微波接收机的关键技术指标 |
| 2.2.1 微波接收机的噪声系数及灵敏度 |
| 2.2.2 微波接收机的动态范围 |
| 2.2.3 微波接收机的线性度 |
| 2.2.4 微波接收机中的常见干扰 |
| 2.3 宽带微波接收前端的总体设计 |
| 2.3.1 宽带微波接收前端整机指标的确定 |
| 2.3.2 宽带微波接收前端总体方案的设计 |
| 2.3.3 宽带微波接收前端总体方案的论证 |
| 2.3.4 宽带微波接收前端总体指标的分解 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 宽带低噪声放大器的研究及设计 |
| 3.1 宽带低噪声放大器的技术指标 |
| 3.1.1 宽带低噪声放大器的功率增益及增益平坦度 |
| 3.1.2 低噪声放大器的噪声系数 |
| 3.1.3 低噪声放大器的端口驻波 |
| 3.1.4 低噪声放大器的 1dB 压缩点、三阶截断点、线性动态范围 |
| 3.1.5 低噪声放大器的自激震荡 |
| 3.2 宽带低噪声放大器的电路结构 |
| 3.2.1 负反馈宽带放大器 |
| 3.2.2 平衡式宽带放大器 |
| 3.2.3 行波式宽带放大器 |
| 3.2.4 有损匹配宽带放大器 |
| 3.2.5 有源匹配宽带放大器 |
| 3.3 宽带低噪声放大器的设计 |
| 3.3.1 晶体管器件及介质基片的选择 |
| 3.3.2 低噪声放大器直流馈电网络的设计 |
| 3.3.3 宽带低噪声放大器电路结构的选择 |
| 3.3.4 单级负反馈宽带低噪声放大器设计 |
| 3.3.5 两级负反馈宽带低噪声放大器设计 |
| 3.3.6 两级宽带低噪声放大器设计的改进 |
| 3.3.7 进一步分析研究并改进的两级宽带低噪声放大器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 宽带混频器的研制 |
| 4.1 混频器的主要技术指标 |
| 4.1.1 混频器的变频损耗 |
| 4.1.2 混频器的动态范围 |
| 4.1.3 混频器的线性度 |
| 4.1.4 混频器的端口隔离度 |
| 4.1.5 混频器的噪声系数 |
| 4.1.6 混频器的镜频抑制度 |
| 4.1.7 混频器的本振功率 |
| 4.1.8 混频器的端口驻波比 |
| 4.2 混频器的主要结构类型 |
| 4.3 指数渐变宽边耦合悬置微带巴伦 |
| 4.4 指数渐变巴伦双平衡混频器的设计 |
| 4.4.1 混频器总体方案的选择 |
| 4.4.2 混频二极管的选择 |
| 4.4.3 混频器总体方案的仿真评估 |
| 4.4.4 双平衡混频器本振及射频输入端超宽带巴伦的设计 |
| 4.5 采用混频单片的宽带混频器的设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 低通滤波器的研制 |
| 5.1 滤波器的主要技术指标 |
| 5.2 低通滤波器的仿真设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 宽带微波接收前端的测试 |
| 6.1 宽带低噪声放大器的测试 |
| 6.1.1 宽带低噪声放大器的装配实物 |
| 6.1.2 宽带低噪声放大器增益平坦度及驻波的测试 |
| 6.1.3 宽带低噪声放大器噪声系数的测试 |
| 6.1.4 宽带低噪声放大器 P1dB 的测试 |
| 6.2 宽带混频器的测试 |
| 6.2.1 宽带混频器的装配实物 |
| 6.2.2 宽带混频器变频损耗的测试 |
| 6.2.3 宽带混频器隔离度的测试 |
| 6.3 开路短截线低通滤波器的测试 |
| 6.3.1 开路短截线低通滤波器的装配实物 |
| 6.3.2 开路短截线低通滤波器驻波、插损、带外抑制的测试 |
| 6.4 宽带微波接收前端整机指标的测量 |
| 6.4.1 宽带微波接收前端整机噪声系数的测量 |
| 6.4.2 宽带微波接收前端整机线性动态范围的测量 |
| 6.4.3 宽带微波接收前端整机线性度的测量 |
| 6.4.4 宽带微波接收前端无虚假响应动态范围的测量 |
| 6.4.5 宽带微波接收前端中频抑制度的测量 |
| 6.4.6 宽带微波接收前端谐杂波抑制度的测量 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）L波段宽带低噪声小信号放大器的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 超宽带（UWB）技术简述 |
| 1.2 研制宽带低噪声小信号放大器的意义 |
| 1.3 微波低噪声放大器件和微波电路发展状况及趋势 |
| 1.4 本文主要内容安排 |
| 第二章 国内外同类宽带低噪声放大器产品调研 |
| 2.1 国外部分 |
| 2.1.1 AML Communication 公司部分宽带 LNA 模块 |
| 2.1.2 Narda 公司部分宽带 LNA 模块 |
| 2.1.3 Miteq 公司部分宽带 LNA 模块 |
| 2.2 国内部分 |
| 2.2.1 南京恒电电子有限公司 |
| 2.2.2 西科微波通讯有限公司 |
| 2.3 宽带低噪声放大器指标规划 |
| 第三章 微波电路中的元器件分析 |
| 3.1 传输线 |
| 3.1.1 典型的分布参数系统—传输线 |
| 3.1.2 传输线的物理模型和电报方程 |
| 3.2 微带线 |
| 3.3 微波电路中的集中参数元件 |
| 3.3.1 电感 |
| 3.3.2 电容 |
| 3.3.3 电阻 |
| 3.4 微波场效应晶体管 |
| 第四章 微波晶体管放大器设计基础 |
| 4.1 增益 |
| 4.2 噪声系数 |
| 4.3 驻波比 |
| 4.4 稳定性 |
| 4.5 非线性特性 |
| 4.6 动态范围 |
| 4.7 ADS 仿真软件介绍 |
| 第五章 500MHz～2000MHz 宽带低噪声放大器设计 |
| 5.1 宽带放大器方案选择 |
| 5.2 低噪声放大器的电路板考虑 |
| 5.3 晶体管的选择 |
| 5.4 偏置电路的选择和设计 |
| 5.5 匹配电路设计 |
| 5.6 稳定性设计 |
| 5.7 放大器级联设计 |
| 5.8 印制板(PCB)版图设计 |
| 5.9 盒体结构设计 |
| 5.10 环境温度设计 |
| 第六章 500MHz～2000MHz 宽带低噪声放大器的调试与分析 |
| 6.1 500MHz～2000MHz 低噪放大器调试 |
| 6.2 开路电感分析 |
| 6.3 500MHz～2000MHz 宽带低噪声放大器测试结果 |
| 6.4 500MHz～2000MHz 宽带低噪声放大器的改进与测试 |
| 第七章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）5GHz示波器模拟通道研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 第二章 模拟通道总体方案设计 |
| 2.1 模拟通道整体框架 |
| 2.2 信号调理通道结构 |
| 2.3 触发通道结构 |
| 2.4 通道控制方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 宽带信号调理通道研究与设计 |
| 3.1 无源衰减电路设计 |
| 3.1.1 50Ω阻抗衰减网络 |
| 3.1.2 1MΩ阻抗衰减网络 |
| 3.2 阻抗变换电路设计 |
| 3.2.1 阻抗变换电路方案 |
| 3.2.2 静态参数确定 |
| 3.2.3 偏置电路设计 |
| 3.2.4 仿真分析 |
| 3.3 低噪声增益调节电路设计 |
| 3.3.1 增益需求分析 |
| 3.3.2 电路结构设计 |
| 3.3.3 噪声分析 |
| 3.3.4 减小噪声的措施 |
| 3.4 带宽限制电路设计 |
| 3.5 放大电路的频率补偿 |
| 3.6 ADC驱动电路 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 触发通道研究与设计 |
| 4.1 触发源选择 |
| 4.2 比较器电路 |
| 4.2.1 比较器选型 |
| 4.2.2 触发电平调节 |
| 4.2.3 触发灵敏度调节 |
| 4.3 分频电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 通道控制与供电方案研究与设计 |
| 5.1 状态切换 |
| 5.2 增益调节 |
| 5.3 电平调节 |
| 5.4 电源供电设计 |
| 5.4.1 电源方案设计 |
| 5.4.2 电源完整性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 模拟通道调试与验证 |
| 6.1 上电前检查 |
| 6.2 通道控制板调试 |
| 6.2.1 电源调试 |
| 6.2.2 通道控制电路调试 |
| 6.3 信号调理通道调试 |
| 6.3.1 信号通路调试 |
| 6.3.2 幅频响应调试 |
| 6.3.3 输入电阻和电容 |
| 6.3.4 上升时间 |
| 6.3.5 偏置范围调试 |
| 6.3.6 噪声 |
| 6.4 触发调理通道调试 |
| 6.4.1 触发电平 |
| 6.4.2 触发灵敏度 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历及项目研究 |
（7）单片低噪声放大器技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究低噪声放大器的意义 |
| 1.2 微波单片集成电路的发展动态 |
| 1.2.1 单片微波集成电路的简介 |
| 1.2.2 MMIC LNA国外发展概况 |
| 1.2.3 MMIC LNA国内发展概况 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 器件及工艺 |
| 2.1 基片材料 |
| 2.2 MMIC常用晶体管类型 |
| 2.2.1 传统的双极型晶体管 |
| 2.2.2 异质结双极型晶体管HBT |
| 2.2.3 场效应晶体管 |
| 2.2.4 高电子迁移率晶体管 |
| 2.3 MMIC中常用的无源器件 |
| 2.3.1 MMIC中的电阻 |
| 2.3.2 MMIC中的电容 |
| 2.3.3 MMIC中的电感 |
| 2.4 MMIC工艺线选择 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 低噪声放大器的设计理论 |
| 3.1 低噪声放大器的主要性能指标 |
| 3.1.1 噪声系数 |
| 3.1.2 增益以及增益平坦度 |
| 3.1.3 工作频率 |
| 3.1.4 端.驻波比 |
| 3.1.5 稳定系数 |
| 3.1.6 放大器的 1dB功率压缩点 |
| 3.2 单片低噪声放大器的基本设计原则 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Ku波段低噪声放大器的设计 |
| 4.1 设计指标 |
| 4.2 电路设计方案 |
| 4.3 放大电路设计 |
| 4.3.1 直流工作点的选取 |
| 4.3.2 偏置网络设计 |
| 4.3.3 稳定性设计 |
| 4.3.4 单级放大电路设计 |
| 4.3.5 级联匹配 |
| 4.3.6 整体电路优化及版图设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 S波段低噪声放大器的设计 |
| 5.1 设计指标 |
| 5.2 放大电路设计 |
| 5.2.1 电路基本设计方案 |
| 5.2.2 偏置网络设计 |
| 5.2.3 稳定性设计 |
| 5.2.4 电路结构优化及版图设计 |
| 5.3 芯片测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）4—8GHz低噪声小信号放大器的研制（论文提纲范文）
| 第一章 引言 |
| 1.1 研制低噪声放大器的意义. |
| 1.1.1 微波放大器的分类 |
| 1.1.2 低噪声放大器研究的意义 |
| 1.2 国内外发展研制状况. |
| 1.2.1 国外研究发展状况. |
| 1.2.2 国内研究发展状况 |
| 1.3 本课题的主要工作和创新 |
| 1.3.1 主要的工作 |
| 1.3.2 主要的创新 |
| 第二章 低噪声放大器基本理论 |
| 2.1 微波集成电路 |
| 2.1.1 微波传输线 |
| 2.1.2 微波混合集成电路 |
| 2.2 接收机的组成及低噪声放大器在其中的作用 |
| 2.2.1 接收机的分类 |
| 2.2.2 接收机的组成 |
| 2.2.3 接收机的特性 |
| 2.2.4 低噪声放大器在接收机中的作用 |
| 2.3 微波场效应晶体管与小信号模型 |
| 2.3.1 微波晶体管 |
| 2.3.2 从场效应管看低噪声HEMT管FHX45X的性质 |
| 2.3.3 小信号模型 |
| 2.3.4 共源极接法的偏置电路 |
| 2.4 放大器的噪声参数 |
| 2.4.1 放大器噪声的定义 |
| 2.4.2 放大器噪声的分类 |
| 2.4.3 放大器的噪声参数 |
| 2.5 放大器的增益和驻波比 |
| 2.5.1 放大器的增益 |
| 2.5.2 放大器的驻波比 |
| 第三章 C波段低噪声放大器的具体设计 |
| 3.1 低噪声放大器的指标要求 |
| 3.2 低噪声放大器设计的具体步骤 |
| 3.3 低噪声放大器设计方案的确定 |
| 3.3.1 选取噪声低的管子或者管芯 |
| 3.3.2 C波段低噪声放大器的设计框图 |
| 3.3.3 C波段低噪声放大器电路形式的确定 |
| 3.4 C波段低噪放直流偏置电路的设计 |
| 3.4.1 FET的偏置 |
| 3.4.2 低噪声放大单片工作点的选取 |
| 3.4.3 平面矩形螺旋电感器的设计 |
| 3.5 放大电路中3dB电桥的设计 |
| 3.5.1 耦合电桥 |
| 3.5.2 电桥的具体设计 |
| 3.5.2.1 电桥的具体指标 |
| 3.5.2.2 电桥设计的具体步骤 |
| 3.5.2.3 电桥设计中的注意点 |
| 3.6 C波段低噪声放大器的稳定性设计 |
| 3.7 C波段低噪声放大器的匹配电路设计 |
| 3.7.1 针对噪声和增益指标的单片匹配设计 |
| 3.7.2 放大单片的级联 |
| 第四章 C波段低噪声放大器的调试 |
| 4.1 微组装工艺 |
| 4.2 C波段低噪声放大器组装中应该注意的问题 |
| 4.3 C波段低噪声放大器的调试与结果 |
| 4.3.1 调试中遇到的问题及解决 |
| 4.3.2 调试结果与测试曲线 |
| 4.3.3 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）K波段微波辐射计设计与误差分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 微波辐射计研究进展 |
| 1.3 研究内容与结果 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 天线系统设计与误差分析 |
| 2.1 辐射计噪声来源 |
| 2.2 天线设计 |
| 2.2.1 极化格栅 |
| 2.2.2 馈源 |
| 2.2.3 反射面 |
| 2.2.4 透镜天线 |
| 2.3 天线系统误差分析 |
| 2.4 天线系统总结 |
| 第三章 射频前端设计与误差分析 |
| 3.1 带通滤波器设计与误差 |
| 3.1.1 滤波器设计 |
| 3.1.2 滤波器总结 |
| 3.2 隔离器设计与误差 |
| 3.2.1 隔离器设计 |
| 3.2.2 隔离器总结 |
| 3.3 低噪声放大器设计与误差 |
| 3.3.1 LNA设计 |
| 3.3.2 LNA总结 |
| 3.4 混频器设计与误差 |
| 3.4.1 混频器设计 |
| 3.4.2 混频器总结 |
| 3.5 检波器设计与误差 |
| 3.5.1 检波器设计 |
| 3.5.2 检波器总结 |
| 3.6 总结 |
| 第四章 接收机整体设计与误差分析 |
| 4.1 谱分析与频率捷变技术 |
| 4.1.1 谱分析技术 |
| 4.1.2 频率捷变技术 |
| 4.2 整体仿真 |
| 4.3 辐射计误差来源与解决方法 |
| 4.4 K波段辐射计设计 |
| 第五章 理论分析 |
| 5.1 水汽与氧气吸收谱线 |
| 5.2 理论分析 |
| 5.2.1 辐射计外部湿度变化影响 |
| 5.2.2 粒子群间隔变化影响 |
| 5.2.3 畸形功率谱产生的原因 |
| 5.3 总结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）GaAs基MMIC宽带功率放大器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 微波电路的发展历程 |
| 1.1.2 MMIC 的分类 |
| 1.2 MMIC 国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 GaAs MMIC 功率放大器技术 |
| 2.1 功率放大器基本理论 |
| 2.1.1 功率放大器的分类 |
| 2.1.2 MMIC 功率放大器的 A 类工作方式 |
| 2.2 MMIC 功率放大器的主要技术参数 |
| 2.2.1 增益（Gain）和增益平坦度（ G） |
| 2.2.2 饱和输出功率（Psat） |
| 2.2.3 功率效率与功率附加效率 |
| 2.2.4 1dB 压缩点输出功率（P-1） |
| 2.2.5 线性度 |
| 2.2.6 小信号 S 参数 |
| 2.2.7 噪声系数（N f） |
| 2.3 本章总结 |
| 第三章 PHEMT MMIC 器件模型及工艺 |
| 3.1 pHEMT 发展历程及晶体管电特性原理 |
| 3.2 MMIC 工艺 |
| 3.2.1 MMIC 制作主要工艺流程 |
| 3.2.2 MMIC 制作关键工艺 |
| 3.2.3 有源器件模型及参数提取 |
| 3.2.3.1 小信号模型的提取 |
| 3.2.3.2 大信号模型的建立 |
| 3.2.4 无源器件模型 |
| 3.3 本章总结 |
| 第四章 MMIC 宽带功率放大器芯片的设计与仿真 |
| 4.1 主要技术指标 |
| 4.2 芯片的 CAD 优化方法 |
| 4.3 宽带功率 MMIC 拓扑研究 |
| 4.4 放大器的级联研究 |
| 4.5 GaAs 功率 MMIC 偏置电路 |
| 4.6 MMIC 功率放大器 CAD 优化设计 |
| 4.6.1 工艺、电路结构的确定 |
| 4.6.2 有源器件的直流仿真 |
| 4.6.3 电路原理图的建立 |
| 4.6.4 小信号、大信号仿真 |
| 4.6.5 电磁场仿真 |
| 4.7 本章总结 |
| 第五章 GaAs MMIC 功放的测试研究 |
| 5.1 圆片在片测试 |
| 5.2 夹具测试 |
| 5.2.1 载体微带线的设计 |
| 5.2.2 自制盒体的设计 |
| 5.3 装配后测试 |
| 5.3.1 功放单片的装配 |
| 5.3.2 装配后测试 |
| 5.4 本章总结 |
| 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、“微波宽带低噪声高增益场效应放大器优化设计研究”达国内领先水平（论文参考文献）
- [1]高性能微波频率源与毫米波FMCW射频前端关键技术研究[D]. 刘志强. 东南大学, 2019(01)
- [2]微波毫米波单片集成电路设计技术研究[D]. 王维波. 东南大学, 2019(05)
- [3]基于pHEMT的低噪声放大器与混频器设计[D]. 唐铭浩. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [4]宽带微波接收前端研究[D]. 姜作凯. 电子科技大学, 2013(01)
- [5]L波段宽带低噪声小信号放大器的研制[D]. 邓辉. 电子科技大学, 2007(04)
- [6]5GHz示波器模拟通道研究与设计[D]. 张伟. 电子科技大学, 2019(01)
- [7]单片低噪声放大器技术研究[D]. 杜翔. 电子科技大学, 2014(03)
- [8]4—8GHz低噪声小信号放大器的研制[D]. 祝加秀. 电子科技大学, 2004(01)
- [9]K波段微波辐射计设计与误差分析[D]. 刘子锐. 南京信息工程大学, 2020(02)
- [10]GaAs基MMIC宽带功率放大器研究[D]. 崔亮. 西安电子科技大学, 2013(01)