GaAs FET微波控制電路管芯建模的研究與應(yīng)用.pdf

1、微波控制電路在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用,比如相控陣?yán)走_(dá)、電子對(duì)抗和智能天線系統(tǒng)等。微波單片集成電路技術(shù)(MMIC)是實(shí)現(xiàn)微波控制電路的關(guān)鍵技術(shù),其中GaAs場效應(yīng)晶體管(FET)管芯在電路設(shè)計(jì)中作為控制器件,是進(jìn)行MMIC控制電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。本論文就MMIC微波控制電路GaAs FET管芯建模進(jìn)行探索和研究。
　　 本文先給出了單指柵寬固定的GaAs FET控制管芯模型以及它的改進(jìn)模型。圓片工藝線設(shè)計(jì)套件提供的原始模型,只適

2、用6GHz以下頻率的設(shè)計(jì)要求,而改進(jìn)后的模型可適用于超寬帶微波控制電路設(shè)計(jì)。改進(jìn)后模型的工作頻率范圍為0.1GHz～26.1GHz。從改進(jìn)模型仿真得到的傳輸、反射特性與測試所得S參數(shù)特性對(duì)比可見,改進(jìn)模型有很高的建模精度。
　　 本文重中之重在于通用微波控制電路模型的研究,其中給出了完整的比例縮放關(guān)系。通用模型中所有電阻、電容和電感元件均有各自的比例縮放關(guān)系。并且給出的比例縮放關(guān)系均考慮了單指柵寬和柵指數(shù)的影響。本文除了驗(yàn)證通用

3、模型的建模精度,對(duì)于比例縮放關(guān)系也給出了初步的驗(yàn)證。另外,該通用模型對(duì)單指柵寬沒有指定要求,使得MMIC電路設(shè)計(jì)師有很大的設(shè)計(jì)靈活性?？傮w而言,本文給出的通用GaAs FET控制電路模型給MMIC控制電路設(shè)計(jì)提供了很好的解決方案。
　　 最后,本文給出了一個(gè)2-18GHz六位MMIC數(shù)字微波衰減器和一個(gè)6-18GHz五位MMIC數(shù)字移相器的設(shè)計(jì)和測試結(jié)果,以便驗(yàn)證建模的有效性和可信度。結(jié)果表明,本文研究的建模方法和結(jié)果能夠滿足M