【摘 要】
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近年来微波通讯技术不断迭代,微波单片集成电路（Microwave monolithic integrated circuit）的实用价值逐步在国家军用电子设备和民用通讯设备等方面显现出来。这与其能够实现小型化的批量生产、对外界干扰信号的抵抗能力强以及工作状态十分稳定的优点密切相关。有源相控阵雷达T/R组件的核心构成部件之一即为本论文研究设计的Ku波段Ga As幅相控制多功能芯片,它会对雷达的整体性
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近年来微波通讯技术不断迭代,微波单片集成电路（Microwave monolithic integrated circuit）的实用价值逐步在国家军用电子设备和民用通讯设备等方面显现出来。这与其能够实现小型化的批量生产、对外界干扰信号的抵抗能力强以及工作状态十分稳定的优点密切相关。有源相控阵雷达T/R组件的核心构成部件之一即为本论文研究设计的Ku波段Ga As幅相控制多功能芯片,它会对雷达的整体性能产生较大影响。论文首先对幅相控制多功能芯片的国内外研究现状进行了概述,之后详细介绍了幅相控制多功能芯片内的各项组成部分,包括相移模块、衰减模块、增益模块以及微波开关。以各模块的基本理论知识为切入点进行电路理论以及各类拓扑结构的分析,之后根据需求的指标,选择合适电路组成进行设计。使用ADS电磁仿真软件对各个单元进行电路拓扑结构以及版图射频信号的模拟优化,最后对电路整体进行布局布线处理。基于探针台以及矢量网络分析仪等测试器件,对芯片实物测试。本文采用三安集成电路有限公司的P25ED3S模型,0.25μm Ga As E-Mode p HEMT工艺,完成了Ku波段Ga As幅相控制多功能芯片的设计并流片验证。多功能芯片包含数字相移网络、数字衰减网络、增益放大模块以及开关器件等组件,移相衰减器收发共用,发射与接收放大器相互独立,在12-18GHz频段范围内满足以下主要设计指标:（1）接收通道线性增益≥7d B,发射通道线性增益≥20d B。（2）六位数字移相器步进5.625°,64态均方根误差≤5°,幅度波动≤±0.7d B。（3）六位数字衰减器步进0.5d B,64态均方根误差≤0.6d B,附加相移≤±5°。Ga As幅相控制多功能芯片的研制为后续四通道幅相控制多功能芯片的实现做出了贡献。
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