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宽带数控延时线芯片的研制

作　者: 方园
导　师: 喻梦霞；高学邦
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 砷化镓微波单片集成电路数控实时延迟线宽带高分辨率
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在多通道运用和多目标跟踪方面的无线通信对工作带宽提出了很高的要求。受无线通信市场需求的牵引,具有宽带、高精度、大延时量的宽带数控延时线成为研究的焦点。宽带数控延时线是微波收发系统的核心电路。微波单片数控延时线具有体积小、重量轻、可靠性高等优点。单片数控延时线已经广泛应用于电子系统中。本论文介绍了宽带数控延时线的工作原理、电路设计、微波单片电路制作工艺以及测试技术。本文的数控延时线芯片采用GaAs PHEMT材料和微波单片集成电路工艺,采用了电路和电磁场仿真相结合的设计方法。同时,所有延时位在延时支路采用常阻延时网络,从而实现了高延时精度、大延时量等性能。典型GaAs MMIC数控延时线芯片主要性能指标测试结果为:工作频率:2～18GHz;延时位:6位;插入损耗≤22.0dB;总延时量为315ps;驻波比≤2.5:1。测试结果均达到了设计要求,较好的验证了砷化镓微波单片集成电路设计理论,也为今后的改进设计提供了重要的参考。最后还针对测试结果给出了相应的理论分析。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-12
  1.1 微波单片集成电路的发展历程  8
  1.2 实时延迟线的工程应用  8-10
  1.3 本论文主要研究内容  10-12
第二章 GAAS MMIC 数控实时延迟线芯片电路的设计  12-40
  2.1 设计思路  12
  2.2 GAAS PHEMT 外延材料的设计与优化  12-14
  2.3 控制器件的设计、测试和建模  14-20
    2.3.1 GaAs PHEMT 器件的工作机理  14-17
    2.3.2 控制器件的在片测试  17
    2.3.3 控制器件的等效电路及建模  17-20
  2.4 无源元件的测试和建模  20-23
    2.4.1 薄膜电容  21-22
    2.4.2 薄膜电阻  22-23
    2.4.3 通孔  23
  2.5 电路拓扑结构的选择  23-27
    2.5.1 数控实时延迟线电路基本原理和设计理念  23-27
  2.6 MMIC 数控实时延迟线芯片电路的CAD 优化  27-38
    2.6.1 设计工具的选择  27
    2.6.2 电路设计  27-29
    2.6.3 电磁场验证  29-38
  2.7 单片数控实时延迟线版图布局的设计  38-39
  2.8 本章小结  39-40
第三章 GAAS MMIC 数控实时延迟线芯片电路的工艺实现  40-44
  3.1 主要工艺流程  40-42
  3.2 工艺过程监控  42-43
  3.3 本章小结  43-44
第四章 GAAS MMIC 数控实时延迟线芯片电路的在片测试研究  44-49
  4.1 测试系统介绍  44-45
  4.2 在片S 参数测试  45-46
  4.3 自动测试系统的研究  46-47
  4.4 在片测试结果的统计分析  47-48
  4.5 本章小结  48-49
第五章 GAAS MMIC 数控实时延迟线芯片的研制结果及分析  49-55
  5.1 研制结果与分析  49-54
    5.1.1 电路设计结果  49-51
    5.1.2 研制结果  51-54
    5.1.3 性能测试分析  54
  5.2 应用与前景  54-55
第六章总结与展望  55-56
  6.1 课题总结与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-59
攻硕期间取得的研究成果  59-60
附录  60-63

宽带数控延时线芯片的研制

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