导读:本文包含了单片放大器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:太赫兹,集成平面空间功率合成器,单片放大器
单片放大器论文文献综述
屈坤,张勇,靳赛赛,陈亚培[1]（2019）在《一款基于集成平面空间功率合成器的六路220GHz单片放大器设计》一文中研究指出本文研究了集成平面空间功率合成器在太赫兹单片上设计的可能性,该功率合成结构具有低损耗和高端口隔离度的特性。本文基于0.5μm InP DHBT工艺设计了一款工作在220GHz的单片集成功率放大器,电路采用平面空间六路功率合成结构,大大提高了输出功率。采用ADS与HFSS联合仿真的方法来提升仿真精度,结果表明,205-235GHz的小信号增益大于10dB,在220GHz处增益为13.0dB,输出功率为24mW。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集（上册）》期刊2019-05-19）
李欧鹏[2]（2017）在《太赫兹InP HBT非线性模型及单片放大器研究》一文中研究指出近年太赫兹波在高速通信、安检、医疗成像、射电天文、国防等方面取得长足进展,大大刺激了各类高性能太赫兹器件的需求。在各类太赫兹系统中,放大器的输出功率、噪声系数和线性度决定了系统的作用半径、灵敏度,抗干扰能力以及通信质量,是制约太赫兹技术应用和发展的关键器件。设计太赫兹频段固态放大器的基础在于:1)性能优异的器件;2)准确的太赫兹线性及非线性器件模型;3)适用于太赫兹的电路设计方法。磷化铟(InP)异质结晶体管(HBT)以其超高频、大功率、高线性度等特性优势,是最适合太赫兹单片应用的材料,已成为近年来国内外太赫兹固态器件和电路研究的热点。开展太赫兹InP HBT非线性模型及放大器设计研究对太赫兹系统的发展及应用有着非常重要的意义。在国家863计划支持下,本文依托国产In P HBT工艺线,针对上述要点,以太赫兹单片放大器为最终目标出发,系统地研究了太赫兹在片测试、太赫兹InP HBT非线性模型的建模技术及太赫兹单片(TMIC)设计技术。主要研究内容包括:(1)太赫兹去嵌方法及在片校准研究。针对太赫兹测试中如何准确获得待测件(DUT)本征参数的问题,研究了片外校准+去嵌与在片校准两种测试模式。首先对比研究了LRRM校准和SOLT校准在太赫兹的表现,选定了精度高、可靠性高的LRRM作为片外校准方法。分析了低频常用的Open-Short去嵌法失效的机理,提出一种Open pad-Open-Through去嵌方法,实现了太赫兹频段测试结构寄生参数的移除。研究了片上薄膜微带线的性质,提取出了苯环丁烷(BCB)介质介电常数的频变模型,准确的制作出特定特性阻抗及相移的传输线,实现了太赫兹频段的TRL片上校准。最后测试了InP晶元上的HBT,MIM电容等有源无源结构,对比了Open-Short,Open pad-Open-Through和TRL叁种方法的测试效果,验证了TRL和Open pad-Open-Through方法的有效性,为后续建模工作打下基础。(2)片上电容的太赫兹模型研究。针对电容Line-Capacitor-Line(LCL)模型传统提参方法必须在微带线环境中才有效的局限,提出一种通用的模型参数提取方法。该方法基于测试数据,通过对模型Z矩阵和Y矩阵的推导得出模型参数的解析解,不受电容传输线形式及结构限制,具有高度的普适性。提取参数在0-66GHz频段内不需要任何微调即可达到S参数幅度最大误差7%,相位最大误差7°以内的拟合精度。随后根据LCL模型提出一种在不影响容值大小情况下提升电容自谐振频率的方法,并进行了验证。然后将模型应用扩展到了太赫兹频段,研究了LCL模型在太赫兹频段的有效性,以此为根据研究了MIM电容在太赫兹频段的频率响应规律,为太赫兹单片电路设计提供了高精度的无源模型库和完善了设计方法。(3)InP HBT太赫兹模型研究。针对In P HBT的B-C结的异质结势垒结构带来的色散效应,提出了一个射频电流模型,在Agilent HBT模型基础上,增加了色散支路,改善了直流跨导与射频跨导的模拟精确性。然后根据本文所使用HBT物理结构,重新规划了Agilent HBT模型的寄生参数分布,将寄生电感拆分为电极寄生与通孔寄生,电感考虑了平行电极之间的磁耦合和金属寄生电阻的趋肤效应。以此拓扑为基础提出一种系统的寄生参数EM提取方法,一步一步剥离提取了寄生参数。最终模型在0.2~325GHz全频带多偏置点上与测试数据达到了良好的拟合结果。(4)太赫兹放大器研制。针对140 GHz,220 GHz等大气窗口频段开展放大器设计研究。结合之前建立的HBT非线性模型和电容LCL模型,提出了一套适用于太赫兹频段的原理图设计方法,避免了太赫兹频段原理图设计盲目优化的问题。基于这种方法,首先设计了一款超宽带中功率放大器,测试结果显示芯片3 dB带宽为49.1 to 146.4 GHz,覆盖了E波段,W波段和F波段。平均小信号增益11.2dB,140 GHz上饱和输出功率13.7 dBm。随后设计了220 GHz放大器,采用双共轭匹配法挖掘晶体管最大增益,级联六级晶体管在220 GHz上得到了13 dB的小信号增益。放大器在片测试输出功率为2.82 dBm。最后研究了倒置微带线结构的放大器,研制了一款八级倒置微带放大器,在140~190 GHz上有超过15 d B的平坦增益,其输出功率在220 GHz为-2.688 dBm。叁款放大器成功实现了可实用化的太赫兹固态电路。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-03-22）
张吕[3]（2016）在《短毫米波InP DHBT单片放大器研究》一文中研究指出短毫米波/太赫兹系统在雷达、电子战、通信和成像技术上应用前景十分广泛,是目前国内外微波技术领域的研究重点和发展前沿。单片放大器作为其中的关键部件,更是研究的重中之重。磷化铟(InP)基双异质结晶体管(DHBT)具有工作频率高、功率密度大、线性度好、抗辐照特性强等优点,非常适合制作短毫米波单片放大器。因此In P DHBT短毫米波单片放大器的研究,具有十分重要的研究价值和现实意义。本文的研究工作如下:利用InP DHBT的小信号等效电路模型,结合ADS、HFSS联合电磁仿真的方法设计了一款多级级联的140~220GHz的单片放大器。针对有源器件增益低、无源结构插入损耗较大的缺点,采取匹配网络连同偏置网络一起进行共轭匹配的改进方法和多级级联的拓扑结构以实现高增益;采用λ/4高阻抗线、并联接地去耦电容和稳定电阻的偏置结构以保证晶体管的正常工作和电路稳定。仿真结果表明:放大器在215GHz~225GHz频段内,小信号增益大于10dB,在220GHz处达到峰值小信号增益12dB。在片测试结果为:在Vce=1.5V,Ibb=500μA偏置条件下,放大器小信号增益在156.5GHz~179GHz频率内大于8dB,在161GHz处达到最大增益9.83dB,输入端S11在-4dB左右,输出端S22优于-10dB。利用InP DHBT的Agilent HBT大信号等效电路模型,设计了一款中心频率为140GHz的片上功率合成的MMIC功率放大器。采取匹配网络和偏置网络一起进行共轭匹配设计的改进方法和叁级级联的拓扑结构以实现高增益;针对单管输出功率低的缺点,采用四路Wilkinson功率合成技术手段以提高输出功率。仿真结果表明:功率放大器在135~145GHz频段内,小信号增益达到10dB,输出功率大于10dBm,在140GHz时饱和输出功率为10.49dBm,相应的功率增益为5.49dB,135GHz时达到最大输出功率10.59dBm。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01）
侯晓翔[4]（2015）在《高效率微波单片放大器电路研究》一文中研究指出随着Ⅲ-Ⅴ族半导体工艺技术的不断进步,微波单片集成电路也变得尺寸更小、成本更低、功耗更小、噪声更低、功率密度更大,所以越来越广泛的应用在现代通信、雷达系统和导弹制导等电子装备上。本论文采用砷化镓工艺分别对低噪声放大器和高效率功率放大器的设计进行了研究,主要的研究内容如下:设计了一款工作频率为2.0~2.15GHz的4W微波单片功率放大器。电路采用两级放大拓扑结构,选用砷化镓0.25um pHEMT工艺,利用负载牵引技术得到放大管在最佳输出功率时的输出阻抗,设计匹配电路,保证放大器有最大输出功率。功率放大器的末级采用Bus-Bar结构,同时实现直流馈电与功率合成,即保证了末级合成效率也方便实现漏极的大电流馈电。最终版图仿真结果,在2.0~2.15GHz的频率范围内,输出功率大于36dBm,增益大于35dB,效率大于40%。设计了一款8mm波段(24~40GHz)微波单片低噪声放大器,电路采用叁级放大链路,选用砷化镓0.15um pHEMT工艺,输入级和级间匹配采用最低噪声匹配,保证电路整体的低噪声水平。第叁级电路使用Lang耦合器将第叁级低噪声放大器合成输出,既保证了输出端的端口驻波,也可以提高输出功率。最终版图设计在24~40GHz范围内噪声低于2.2dB,增益大于17dB。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-09-01）
陈兴,朱思成,高学邦[5]（2012）在《2～20GHz分布式单片放大器设计》一文中研究指出介绍了一种采用0.15μm GaAs PHEMT工艺设计加工的2～20 GHz宽带单片放大器,为了提高电路的整体增益和带宽,在设计电路时采用两级级联分布式结构。此种电路结构不仅能够增加整体电路的增益和带宽,还可以提高电路的反向隔离,获得更低的噪声系数。利用Agilent ADS仿真设计软件对整体电路的原理图和版图进行仿真优化设计。后期电路在中国电子科技集团公司第十叁研究所砷化镓工艺线上加工完成。电路性能指标:在2～20 GHz工作频率范围内,小信号增益>13.5 dB;输入输出回波损耗<-9 dB;噪声系数<4.0 dB;P-1>13 dBm。放大器的工作电压5 V,功耗400 mW,芯片面积为3.00 mm×1.6 mm。(本文来源于《半导体技术》期刊2012年08期）
武继斌,吴洪江,张志国,高学邦[6]（2011）在《S波段大功率GaAs PHEMT单片放大器》一文中研究指出GaAs单片集成电路具有体积小、质量轻和可靠性高等特性,已经成为微波领域重要的器件。采用MBE技术生长出双面掺杂AlGaAs/InGaAs PHEMT结构的外延材料,研制了高效率的GaAs PHEMT器件,S波段功率附加效率大于55%。建立了基于EEHEMT的大信号模型,利用ADS软件搭建了有耗匹配的二级放大电路拓扑结构,进行最佳效率匹配,得到优化电路。采用4英寸(1英寸=2.54cm)GaAs0.35μm标准工艺研制了AlGaAs/InGaAs/GaAsPHEMT MMIC电路,测试结果表明,在测试频率为2.2~3.4GHz,测试电压VDS为10V时,输出功率大于12W,功率增益大于22dB,功率附加效率大于40%。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2011年08期）
喻梦霞,李爱斌,徐军[7]（2007）在《Ka频段PHEMT 1W功率单片放大器(英文)》一文中研究指出设计制作了Ka频段高输出功率的单片功率放大器.基于河北半导体研究所的0.25μm栅长的75mmGaAsPHEMT工艺制作的叁级功率放大器,芯片尺寸为19.25mm2(3.5mm×5.5mm).在32.5～35.5GHz的频率范围内,小信号线性增益大于16dB,带内平均1dB增益压缩点输出功率为29.8dBm,最大饱和输出功率为31dBm.(本文来源于《半导体学报》期刊2007年10期）
张书敬,杨瑞霞,武继斌,杨克武[8]（2006）在《X波段PHEMT功率单片放大器》一文中研究指出报道了X波段8WAlGaAs/InGaAs/GaAsPHEMTMMIC功率单片放大器的设计和研制.放大器采用两级拓扑结构,输入输出为50Ω阻抗匹配,芯片面积为4·5mm×3mm.测试结果显示,在7·5V和1·5A的DC偏置下,输出功率在8W以上,功率附加效率为30%,功率增益为15dB.(本文来源于《半导体学报》期刊2006年10期）
孟令琴,于文震,费元春[9]（2005）在《射频宽带、低噪声单片放大器设计》一文中研究指出本文介绍一种宽带、低相位噪声射频集成放大器设计,采用负反馈频率补偿技术,通过优化设计反馈网络电阻及电容值,有效地展宽了工作频带;采用了封装电容做级间匹配电容,提高了电路模型精度增加了流片的可实现性;通过级间匹配电容,有效地补偿了带内平坦度。电路结构简单,性能优良,在0. 8μmSiGeBiCMOS工艺上实现的放大器3dB带宽0~7. 5GHz,将广泛应用于光纤通信、软件无线电、雷达及通信一体化接收前端。(本文来源于《微波学报》期刊2005年S1期）
王同祥,武继斌,张务永[10]（2005）在《X波段功率单片放大器的研制》一文中研究指出介绍了X波段功率单片放大器的设计、制造、测试等技术,以及器件的大信号模型的建立。X波段功率单片放大器采用两级放大,经过功率分配和功率合成,输入输出匹配为50Ω,单片性能达到输出功率≥5W,附加效率≥33%,功率增益≥13.5dB,增益波动≤0.3dB,输入驻波比≤2?1。(本文来源于《半导体技术》期刊2005年12期）
单片放大器论文开题报告
（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：
近年太赫兹波在高速通信、安检、医疗成像、射电天文、国防等方面取得长足进展,大大刺激了各类高性能太赫兹器件的需求。在各类太赫兹系统中,放大器的输出功率、噪声系数和线性度决定了系统的作用半径、灵敏度,抗干扰能力以及通信质量,是制约太赫兹技术应用和发展的关键器件。设计太赫兹频段固态放大器的基础在于:1)性能优异的器件;2)准确的太赫兹线性及非线性器件模型;3)适用于太赫兹的电路设计方法。磷化铟(InP)异质结晶体管(HBT)以其超高频、大功率、高线性度等特性优势,是最适合太赫兹单片应用的材料,已成为近年来国内外太赫兹固态器件和电路研究的热点。开展太赫兹InP HBT非线性模型及放大器设计研究对太赫兹系统的发展及应用有着非常重要的意义。在国家863计划支持下,本文依托国产In P HBT工艺线,针对上述要点,以太赫兹单片放大器为最终目标出发,系统地研究了太赫兹在片测试、太赫兹InP HBT非线性模型的建模技术及太赫兹单片(TMIC)设计技术。主要研究内容包括:(1)太赫兹去嵌方法及在片校准研究。针对太赫兹测试中如何准确获得待测件(DUT)本征参数的问题,研究了片外校准+去嵌与在片校准两种测试模式。首先对比研究了LRRM校准和SOLT校准在太赫兹的表现,选定了精度高、可靠性高的LRRM作为片外校准方法。分析了低频常用的Open-Short去嵌法失效的机理,提出一种Open pad-Open-Through去嵌方法,实现了太赫兹频段测试结构寄生参数的移除。研究了片上薄膜微带线的性质,提取出了苯环丁烷(BCB)介质介电常数的频变模型,准确的制作出特定特性阻抗及相移的传输线,实现了太赫兹频段的TRL片上校准。最后测试了InP晶元上的HBT,MIM电容等有源无源结构,对比了Open-Short,Open pad-Open-Through和TRL叁种方法的测试效果,验证了TRL和Open pad-Open-Through方法的有效性,为后续建模工作打下基础。(2)片上电容的太赫兹模型研究。针对电容Line-Capacitor-Line(LCL)模型传统提参方法必须在微带线环境中才有效的局限,提出一种通用的模型参数提取方法。该方法基于测试数据,通过对模型Z矩阵和Y矩阵的推导得出模型参数的解析解,不受电容传输线形式及结构限制,具有高度的普适性。提取参数在0-66GHz频段内不需要任何微调即可达到S参数幅度最大误差7%,相位最大误差7°以内的拟合精度。随后根据LCL模型提出一种在不影响容值大小情况下提升电容自谐振频率的方法,并进行了验证。然后将模型应用扩展到了太赫兹频段,研究了LCL模型在太赫兹频段的有效性,以此为根据研究了MIM电容在太赫兹频段的频率响应规律,为太赫兹单片电路设计提供了高精度的无源模型库和完善了设计方法。(3)InP HBT太赫兹模型研究。针对In P HBT的B-C结的异质结势垒结构带来的色散效应,提出了一个射频电流模型,在Agilent HBT模型基础上,增加了色散支路,改善了直流跨导与射频跨导的模拟精确性。然后根据本文所使用HBT物理结构,重新规划了Agilent HBT模型的寄生参数分布,将寄生电感拆分为电极寄生与通孔寄生,电感考虑了平行电极之间的磁耦合和金属寄生电阻的趋肤效应。以此拓扑为基础提出一种系统的寄生参数EM提取方法,一步一步剥离提取了寄生参数。最终模型在0.2~325GHz全频带多偏置点上与测试数据达到了良好的拟合结果。(4)太赫兹放大器研制。针对140 GHz,220 GHz等大气窗口频段开展放大器设计研究。结合之前建立的HBT非线性模型和电容LCL模型,提出了一套适用于太赫兹频段的原理图设计方法,避免了太赫兹频段原理图设计盲目优化的问题。基于这种方法,首先设计了一款超宽带中功率放大器,测试结果显示芯片3 dB带宽为49.1 to 146.4 GHz,覆盖了E波段,W波段和F波段。平均小信号增益11.2dB,140 GHz上饱和输出功率13.7 dBm。随后设计了220 GHz放大器,采用双共轭匹配法挖掘晶体管最大增益,级联六级晶体管在220 GHz上得到了13 dB的小信号增益。放大器在片测试输出功率为2.82 dBm。最后研究了倒置微带线结构的放大器,研制了一款八级倒置微带放大器,在140~190 GHz上有超过15 d B的平坦增益,其输出功率在220 GHz为-2.688 dBm。叁款放大器成功实现了可实用化的太赫兹固态电路。
（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。
单片放大器论文参考文献
[1].屈坤,张勇,靳赛赛,陈亚培.一款基于集成平面空间功率合成器的六路220GHz单片放大器设计[C].2019年全国微波毫米波会议论文集（上册）.2019
[2].李欧鹏.太赫兹InPHBT非线性模型及单片放大器研究[D].电子科技大学.2017
[3].张吕.短毫米波InPDHBT单片放大器研究[D].电子科技大学.2016
[4].侯晓翔.高效率微波单片放大器电路研究[D].电子科技大学.2015
[5].陈兴,朱思成,高学邦.2～20GHz分布式单片放大器设计[J].半导体技术.2012
[6].武继斌,吴洪江,张志国,高学邦.S波段大功率GaAsPHEMT单片放大器[J].微纳电子技术.2011
[7].喻梦霞,李爱斌,徐军.Ka频段PHEMT1W功率单片放大器(英文)[J].半导体学报.2007
[8].张书敬,杨瑞霞,武继斌,杨克武.X波段PHEMT功率单片放大器[J].半导体学报.2006
[9].孟令琴,于文震,费元春.射频宽带、低噪声单片放大器设计[J].微波学报.2005
[10].王同祥,武继斌,张务永.X波段功率单片放大器的研制[J].半导体技术.2005
标签：太赫兹; 集成平面空间功率合成器; 单片放大器;