微波場效應管非線性模型的研究.pdf

1、本文對場效應管的非線性模型展開了研究，提出了一種簡單有效的場效應管非線性建模方法。所做的工作主要包括以下幾個方面:
　　1、建立了MGF4961B場效應管的模型，實現(xiàn)了模型參數(shù)的提取。場效應管的模型包括無源三維電磁模型和有源非線性參數(shù)模型兩部分:
　　(1)建立場效應管無源線性三維電磁仿真模型。本文以型號為MGF4961B的砷化鎵高遷移率晶體管(GaAs HEMT)為研究和建模對象，在HFSS三維電磁仿真軟件中重構晶體管內部

2、無源部分的結構，建立了場效應管無源部分的三維電磁仿真模型，并通過仿真測試出無源部分的頻率響應特性。
　　(2)建立了晶體管有源非線性參數(shù)模型。首先選擇合適的非線性模型的經驗公式，結合晶體管生產廠商提供的參考數(shù)據，由晶體管I-V特性估算出晶體管電壓和電流的數(shù)據，通過數(shù)據擬合的方法提取經驗公式中的未知待定參數(shù);
　　(3)將有源非線性參數(shù)模型和無源線性模型相結合，通過綜合優(yōu)化仿真，使得所建模型的頻率響應性能（S參數(shù)特性）和數(shù)據手

3、冊中提供的實際測量數(shù)據盡量接近，確定最終的完整的晶體管模型。
　　2、場效應管模型準確性的驗證。利用所建場效應管模型設計、制作了一個Ku波段的有源二倍頻器。該二次倍頻電路的輸入頻率6GHz，輸出頻率12GHz。通過將倍頻電路的測試結果和仿真結果進行對比發(fā)現(xiàn)，倍頻電路的測試性能與仿真結果吻合，從而說明所建模型比較準確。為進一步確認模型的準確性，本文設計、制作了兩組實驗電路，分別使其仿真的諧波抑制或駐波的性能較差，在相同環(huán)境（同樣的儀