基于平面肖特基二极管的75~110 GHz宽带三倍频器芯片 被引量：1

1

作者 陈艳 孟范忠 +2 位作者 薛昊东 张傲 高建军 《红外与毫米波学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期768-774,共7页

基于GaAs平面肖特基二极管工艺,采用反向并联二极管对的平衡结构,实现了W波段宽带三倍频器芯片。采用有限元法和等效电路法联合的方式,建立10~280 GHz频率范围的平面肖特基二极管的精确等效电路模型。采用非线性谐波平衡联合仿真方法,... 基于GaAs平面肖特基二极管工艺,采用反向并联二极管对的平衡结构,实现了W波段宽带三倍频器芯片。采用有限元法和等效电路法联合的方式,建立10~280 GHz频率范围的平面肖特基二极管的精确等效电路模型。采用非线性谐波平衡联合仿真方法,实现了W波段倍频器的最优化设计。在片测试结果表明,在17 dBm的驱动功率下,倍频损耗小于15 dB,最大倍频效率6.7%,芯片尺寸0.80 mm×0.65 mm×0.05 mm。 展开更多

关键词 平面肖特基二极管 反向并联二极管对 倍频器设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GaAs肖特基二极管的330 GHz接收前端技术研究 被引量：2

2

作者 姚常飞 陈振华 葛俊祥 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期446-452,465,共8页

基于GaAs肖特基二极管,设计实现了310~330 GHz的接收机前端.接收机采用330 GHz分谐波混频器作为第一级电路,为降低混频器变频损耗,提高接收机灵敏度,分析讨论了反向并联混频二极管空气桥寄生电感和互感,采用去嵌入阻抗计算方法,提取了... 基于GaAs肖特基二极管,设计实现了310~330 GHz的接收机前端.接收机采用330 GHz分谐波混频器作为第一级电路,为降低混频器变频损耗,提高接收机灵敏度,分析讨论了反向并联混频二极管空气桥寄生电感和互感,采用去嵌入阻抗计算方法,提取了二极管的射频、本振和中频端口阻抗,实现了混频器的优化设计,提高了变频损耗仿真精度.接收机的165 GHz本振源由×6×2倍频链实现,其中六倍频采用商用有源器件,二倍频则采用GaAs肖特基二极管实现,其被反向串联安装于悬置线上,实现了偶次平衡式倍频,所设计的倍频链在165 GHz处输出约10 dBm的功率,用以驱动330 GHz接收前端混频器.接收机第二级电路采用中频低噪声放大器,以降低系统总的噪声系数.在310~330 GHz范围内,测得接收机噪声系数小于10.5 dB,在325 GHz处测得最小噪声系数为8.5 dB,系统增益为(31±1)dB. 展开更多

关键词 gaas肖特基二极管 倍频器 分谐波混频器 接收机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GaAs肖特基二极管的220GHz线阵列被动接收前端 被引量：1

3

作者 杨大宝 梁士雄 +4 位作者 张立森 赵向阳 吕元杰 冯志红 蔡树军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第10期748-753,共6页

基于GaAs肖特基二极管,研制了1×4多像素220 GHz线阵列被动接收前端,接收前端的每个接收通道包含一个W波段三倍频器和一个220 GHz分谐波混频器。三倍频器使用两个以串联结构集成4个肖特基结的二极管芯片实现平衡式倍频模式;220 GHz... 基于GaAs肖特基二极管,研制了1×4多像素220 GHz线阵列被动接收前端,接收前端的每个接收通道包含一个W波段三倍频器和一个220 GHz分谐波混频器。三倍频器使用两个以串联结构集成4个肖特基结的二极管芯片实现平衡式倍频模式;220 GHz分谐波混频器使用一对反向并联结构的GaAs肖特基二极管实现混频功能。室温下输入功率为100 mW,三倍频器在90~110 GHz频带范围内功率效率超过5%;当本振动率为4 mW时,谐波混频器在200~220 GHz频带内变频损耗小于9 dB。接收前端的单个通道通过上机测试,成像性能良好。该接收前端尺寸为40 mm×38 mm×26 mm,可广泛应用于各种毫米波成像检测系统。 展开更多

关键词 接收前端 gaas肖特基二极管 分谐波混频器 三倍频器 成像

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于平面肖特基二极管的平衡式亚毫米波倍频器芯片 被引量：1

4

作者 孟范忠 毕胜赢 +2 位作者 陈艳 周国 方园 《微波学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期64-67,共4页

基于标准的平面肖特基二极管单片工艺设计了一款平衡式亚毫米波倍频单片集成电路。依据二极管实际结构进行电磁建模,提取了器件寄生参数,并与实测的器件本征参数相结合获得了二极管非线性模型;依据该模型,采用平衡式拓扑结构以实现良好... 基于标准的平面肖特基二极管单片工艺设计了一款平衡式亚毫米波倍频单片集成电路。依据二极管实际结构进行电磁建模,提取了器件寄生参数,并与实测的器件本征参数相结合获得了二极管非线性模型;依据该模型,采用平衡式拓扑结构以实现良好的基波抑制,设计了三线耦合巴伦电桥,并与肖特基二极管集成在同一芯片上,实现了单片集成,提高了设计准确度。芯片在片测试结果表明,在输入功率17 dBm下,输入频率75~105 GHz范围内,倍频器芯片峰值输出功率达到2.67 dBm。芯片整体尺寸为0.80 mm×0.50 mm。 展开更多

关键词 平面肖特基二极管 三线耦合巴伦 平衡式倍频器 单片集成电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

阳极端点支撑空气桥结构太赫兹GaAs二极管 被引量：9

5

作者 邢东 冯志红 +5 位作者 王俊龙 张士祖 梁士雄 张立森 宋旭波 蔡树军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期279-282,共4页

研发了具有阳极端点支撑悬浮空气桥结构的太赫兹GaAs肖特基二极管工艺制作技术。该制作技术可以大幅降低GaAs肖特基二极管的寄生电容。利用此项技术,制作出了具有极小寄生电容和串联电阻的太赫兹GaAs肖特基二极管。GaAs肖特基二极管芯... 研发了具有阳极端点支撑悬浮空气桥结构的太赫兹GaAs肖特基二极管工艺制作技术。该制作技术可以大幅降低GaAs肖特基二极管的寄生电容。利用此项技术,制作出了具有极小寄生电容和串联电阻的太赫兹GaAs肖特基二极管。GaAs肖特基二极管芯片采用了小尺寸芯片设计,芯片厚度为25μm、芯片长度为175μm、芯片宽度为55μm,其中单阳极GaAs肖特基二极管的结电容小于4 fF,串联电阻小于5Ω,总电容的典型值为7～8 fF。根据GaAs肖特基二极管的总电容(CT)计算,二极管的截止频率(fc)高达3.9 THz。这种GaAs肖特基二极管适合应用在太赫兹频段上。 展开更多

关键词 太赫兹 gaas肖特基二极管 悬浮空气桥 寄生电容 串联电阻

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于倒扣技术的190～225GHz肖特基二极管高效率二倍频器（英文） 被引量：6

6

作者 姚常飞 周明 +1 位作者 罗运生 寇亚男 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期6-9,28,共5页

基于分立式GaA s肖特基势垒二极管,研制出了190~225 GHz高效率二倍频器.50μm厚石英电路利用倒扣技术,实现二极管的良好散热、可靠的射频信号及直流地.通过数值分析方法,二极管非线性结采用集总端口模拟,提取二极管的嵌入阻抗,以设计阻... 基于分立式GaA s肖特基势垒二极管,研制出了190~225 GHz高效率二倍频器.50μm厚石英电路利用倒扣技术,实现二极管的良好散热、可靠的射频信号及直流地.通过数值分析方法,二极管非线性结采用集总端口模拟,提取二极管的嵌入阻抗,以设计阻抗匹配电路.在202 GHz,测得最高倍频效率为9.6%,当输入驱动功率为85.5 mW时,其输出功率为8.25 mW;在190~225 GHz,测得倍频效率典型值为7.5%;该二倍频器工作频带宽、效率响应曲线平坦,性能达到了国外文献报道的水平. 展开更多

关键词 gaas肖特基二极管 二倍频器 太赫兹 效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于NEDI砷化镓肖特基二极管的D波段和G波段倍频源 被引量：5

7

作者 姚常飞 周明 +6 位作者 罗运生 林罡 李姣 许从海 寇亚男 吴刚 王继财 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期256-262,共7页

基于南京电子器件研究所（NEDI）的GaAs工艺线，通过分析器件的有源层（缓冲层、外延层）材料掺杂浓度和厚度、肖特基接触面积等，综合优化二极管性能，研制出了截止频率为3.2THz的太赫兹变阻二极管.基于该二极管，通过建立其三维场结... 基于南京电子器件研究所（NEDI）的GaAs工艺线，通过分析器件的有源层（缓冲层、外延层）材料掺杂浓度和厚度、肖特基接触面积等，综合优化二极管性能，研制出了截止频率为3.2THz的太赫兹变阻二极管.基于该二极管，通过建立其三维场结构，采用电磁场和电路仿真软件相结合的方法，一体化设计匹配电路和器件，研制出了D波段和G波段倍频源.D波段二倍频器在152.6GHz测得最高倍频效率为2.7%，在147.4～155GHz效率典型值为1.3%.G波段二倍频器在172GHz测得最高倍频效率为 2.1%，在150～200GHz效率典型值为1.0%. 展开更多

关键词 太赫兹 gaas肖特基二极管 倍频器

在线阅读 下载PDF 职称材料

宽禁带SiC肖特基势垒二极管的研制 被引量：6

8

作者 徐军 谢家纯 +3 位作者 董小波 王克彦 李垚 易波 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期320-323,共4页

采用微电子平面工艺 ,高真空电子束蒸发金属Ni作肖特基接触 ,多层金属Ni、Ti、Ag合金作欧姆接触 ,SiO2 绝缘环隔离减小高压电场集边效应等技术 ,制作出Ni/4H SiC肖特基势垒二极管 (SBD) .该器件在室温下反向击穿电压大于 450V ,对应漏... 采用微电子平面工艺 ,高真空电子束蒸发金属Ni作肖特基接触 ,多层金属Ni、Ti、Ag合金作欧姆接触 ,SiO2 绝缘环隔离减小高压电场集边效应等技术 ,制作出Ni/4H SiC肖特基势垒二极管 (SBD) .该器件在室温下反向击穿电压大于 450V ,对应漏电流为 6× 1 0 -6 A .并对实验结果进行分析模拟 ,理想因子为 1 .73 ,肖特基势垒高度为 1 .2 5V ,实验表明 ,该器件具有较好的正向整流特性和较小的反向漏电流 . 展开更多

关键词 宽禁带SiC肖特基势垒二极管 碳化硅 半导体器件 微电子平面工艺 正向整流特性 反向漏电流

在线阅读 下载PDF 职称材料

无基片空间合成的220 GHz三次倍频电路研究

9

作者 胡南 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期264-267,共4页

基于四阳极结同向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了无基片空间合成的220GHz三次倍频电路。采用四支肖特基二极管协同工作,在脊波导小片上下两侧各倒装焊接两支肖特基二极管,构成上下反向结构。采用场路结合的方式,对倍频电路的... 基于四阳极结同向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了无基片空间合成的220GHz三次倍频电路。采用四支肖特基二极管协同工作,在脊波导小片上下两侧各倒装焊接两支肖特基二极管,构成上下反向结构。采用场路结合的方式,对倍频电路的倍频效率进行了仿真。仿真结果显示输入功率为300 mW,输出频率为213～229 GHz时,倍频效率大于3%;采用E波段功率放大器推动三次倍频电路,获得了倍频器输出功率。测试数据表明,驱动功率为300m W时,输出频率为213～229GHz时,输出功率大于5 dBm,倍频效率为1%～2%。 展开更多

关键词 太赫兹 无基片 gaas平面肖特基二极管 空间合成

在线阅读 下载PDF 职称材料

664GHz接收前端技术研究

10

作者 姚常飞 周明 +2 位作者 罗运生 魏翔 张君直 《微波学报》 CSCD 北大核心 2015年第S1期14-17,共4页

基于X波段源,通过9×2×2次倍频链实现了输出约1-2m W的320-356GHz全固态倍频源。该信号源作为本振信号驱动664GHz接收前端的二次谐波混频器,该混频器采用了有源偏置技术以降低混频器的本振驱动功率和接收机的噪声温度。仿真结... 基于X波段源,通过9×2×2次倍频链实现了输出约1-2m W的320-356GHz全固态倍频源。该信号源作为本振信号驱动664GHz接收前端的二次谐波混频器,该混频器采用了有源偏置技术以降低混频器的本振驱动功率和接收机的噪声温度。仿真结果表明,混频二极管在0.3m W本振驱动功率及0.35V直流偏置下,在650-680GHz带宽内,仿真得到的单边带变频损耗小于12d B,666GHz最小损耗为10.8d B。 展开更多

关键词 gaas肖特基二极管 太赫兹 倍频 谐波混频

在线阅读 下载PDF 职称材料

0.2THz二倍频器研究

11

作者 谢文青 胡南 +6 位作者 刘建睿 赵丽新 曾庆生 罗彦彬 周平 刘爽 袁昌勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期161-164,共4页

基于六阳极结反向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了0.2 THz大功率二倍频器。肖特基二极管倒装焊接在50μm石英电路上。采用电磁场和电路联合设计仿真获得了二倍频器的倍频效率。当入射功率在100 mW时,输出频率在190~225 GHz带... 基于六阳极结反向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了0.2 THz大功率二倍频器。肖特基二极管倒装焊接在50μm石英电路上。采用电磁场和电路联合设计仿真获得了二倍频器的倍频效率。当入射功率在100 mW时,输出频率在190~225 GHz带内效率大于5%。在小功率(Pin≈100 mW)和大功率(Pin≈300 mW)注入条件下,测试了倍频电路的输出功率和倍频效率。在100 mW驱动功率下采用自偏压测试,最大输出功率为14.5 mW@193 GHz,对应倍频效率为14%;在300mW驱动功率下采用自偏压测试,在188~195 GHz,输出功率大于10mW,最大输出功率为35 mW@192.8 GHz,对应倍频效率为11%。 展开更多

关键词 太赫兹 二倍频器 gaas平面肖特基二极管 非平衡式

在线阅读 下载PDF 职称材料

200~220GHz平衡式高效率二倍频器 被引量：1

12

作者 马春雷 宋旭波 +3 位作者 梁士雄 顾国栋 周幸叶 冯志红 《半导体技术》 CAS 北大核心 2022年第10期804-808,共5页

基于GaAs肖特基势垒二极管(SBD)芯片,研制了工作频率为200~220 GHz的二倍频器。采用抑制奇次谐波的平衡式电路拓扑结构以提高转换效率;采用击穿电压为-9 V的GaAs SBD并结合多阳极结结构芯片以提高输出功率;采用低阻微带线以减小波导短... 基于GaAs肖特基势垒二极管(SBD)芯片,研制了工作频率为200~220 GHz的二倍频器。采用抑制奇次谐波的平衡式电路拓扑结构以提高转换效率;采用击穿电压为-9 V的GaAs SBD并结合多阳极结结构芯片以提高输出功率;采用低阻微带线以减小波导短路面处的阻抗失配;采用三维电磁场仿真与谐波仿真结合的方法对二倍频器进行仿真。制作了二倍频器样品并对其输出功率、转换效率以及高/低温特性进行测试。测试结果表明该二倍频器在200~220 GHz的转换效率均大于10%,在215 GHz下实现了13.5 mW的输出功率和23.6%的转换效率。该二倍频器具有宽频带、高转换效率以及高/低温工作稳定等特点,可应用于下一代太赫兹通信、雷达等设备。 展开更多

关键词 太赫兹 二倍频器 肖特基势垒二极管(SBD) gaas 转换效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

W频段二次谐波I/Q调制混频器的设计 被引量：1

13

作者 郭栋 刘晓宇 +2 位作者 赵华 王溪 周静涛 《电讯技术》 北大核心 2018年第11期1345-1350,共6页

基于自主研发Ga As肖特基二极管(SBD)设计了一款工作于W频段的二次谐波混频器,实现了对射频(RF)信号的I/Q调制。建立了二极管模型,利用电路结构走线长度控制信号流,实现了宽频带内的射频信号混频,并基于此通过HFSS和ADS联合仿真,完成了... 基于自主研发Ga As肖特基二极管(SBD)设计了一款工作于W频段的二次谐波混频器,实现了对射频(RF)信号的I/Q调制。建立了二极管模型,利用电路结构走线长度控制信号流,实现了宽频带内的射频信号混频,并基于此通过HFSS和ADS联合仿真,完成了W频段二次谐波混频器设计。测试结果显示,采用45 GHz信号作为本振信号源,射频80～89 GHz与91～100 GHz的频带范围内变频损耗低于17 dB,最低变频损耗为12 dB; 1 dB压缩功率大于11 d Bm。仿真结果显示,80～89 GHz与91～100 GHz的镜频抑制效果明显,最好频点镜像抑制达到20 d B。相比于W频段Ga As pHEMT(赝晶型高电子迁移率晶体管)混频器,所设计的GaAs肖特基二极管混频器在较低变频损耗的情况下,具有工艺简单、易实现、高线性度、宽带匹配、高镜像抑制等优点,芯片尺寸仅为1 mm×1mm。该款W频段混频器达到了目前国内较高水平。 展开更多

关键词 W频段 谐波混频器 I/Q调制 gaas肖特基二极管

在线阅读 下载PDF 职称材料

0.2THz宽带非平衡式倍频电路研究 被引量：6

14

作者 王俊龙 杨大宝 +4 位作者 邢东 梁士雄 张立森 赵向阳 冯志红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期116-119,共4页

基于四阳极结反向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了0.2THz宽带非平衡式二次倍频电路。肖特基二极管倒装焊接在75μm石英电路上。在小功率和大功率注入条件下,测试了倍频电路的输出功率和倍频效率。输入功率在10~15mW时,通过加... 基于四阳极结反向串联型GaAs平面肖特基二极管,设计并实现了0.2THz宽带非平衡式二次倍频电路。肖特基二极管倒装焊接在75μm石英电路上。在小功率和大功率注入条件下,测试了倍频电路的输出功率和倍频效率。输入功率在10~15mW时,通过加载正向偏置电压,在210~224GHz,倍频效率大于3%,在212GHz处有最高点倍频效率为7.8%。输入功率在48~88mW时,在自偏压条件下,210~224GHz带内倍频效率大于3.6%,在214GHz处测得最大倍频效率为5.7%。固定输出频率为212GHz,在132mW功率注入时,自偏压输出功率最大为5.7mW,加载反向偏置电压为-0.8V时,输出功率为7.5mW。 展开更多

关键词 太赫兹 二倍频 平面肖特基二极管 非平衡式

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种波导内阻抗匹配的0.4THz宽带倍频器

15

作者 胡松祥 宋旭波 +2 位作者 顾国栋 刘庆彬 冯志红 《半导体技术》 2025年第8期822-827,共6页

为满足近场通信和成像等应用领域对0.4 THz宽带倍频器的需求,基于GaAs肖特基势垒二极管(SBD)设计了一款工作在0.4 THz的宽带平衡式二倍频器。该设计采用波导内输出阻抗匹配结构,解决了传统悬置带线设计中阻抗失配导致的带宽受限问题。... 为满足近场通信和成像等应用领域对0.4 THz宽带倍频器的需求,基于GaAs肖特基势垒二极管(SBD)设计了一款工作在0.4 THz的宽带平衡式二倍频器。该设计采用波导内输出阻抗匹配结构,解决了传统悬置带线设计中阻抗失配导致的带宽受限问题。二倍频器采用反向偏置工作模式,通过优化散射参数的相位一致性,提高了谐波合成效率。设计了0.4 THz宽带的E面探针过渡和直流偏置的集成复合结构,采用紧凑型谐振器结构低通滤波器实现悬置带线至波导的高效转换,并抑制了信号泄漏。测试结果表明,在0.37~0.43 THz工作频带内,二倍频器实现了3.4%以上的转换效率,最高转换效率达6.7%,峰值输出功率为4.4 mW,为太赫兹频段宽带二倍频器设计提供了新的解决方案。 展开更多

关键词 太赫兹 二倍频器 肖特基势垒二极管(SBD) gaas 宽带

在线阅读 下载PDF 职称材料