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[硕士论文] 马建宇
电子与通信工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:随着无线通信的快速发展,毫米波频段通信集成电路已成为当前的研究热点。毫米波驱动放大器是收发系统中重要的组成模块,其作用是向功率放大器提供输入信号,以驱动功率放大器输出足够功率。研究毫米波MMIC驱动放大器及其实际应用具有重要的实用价值。本文基于0.15um pHEMT工艺设计了Ka波段的驱动放大器,在此基础上研制了驱动放大器模块并将其应用于W波段收发系统。
  本文在MMIC工艺以及放大器结构进行分析的基础上,对驱动放大器芯片的原理、设计仿真、测试及应用等方面开展工作。针对放大器的放大管选择、放大器级联结构、匹配电路等进行了详细分析。为了得到平坦的增益,较好的增益带宽积和良好的输入输出匹配,采用共源三级级联放大结构设计驱动放大器MMIC;结合MMIC工艺特点,对拓扑结构中需要用到的阻抗匹配网络,螺旋电感等进行电磁仿真,并结合放大管进行了整体联合仿真,最终完成了原理图和版图的设计与优化。
  该MMIC驱动放大器采用0.15um WIN PP15-51工艺进行流片。文中该芯片搭建了测试平台,并进行了在片测试,测得的放大器工作频段为24.5-31.5GHz、增益大于20dB、输出1dB压缩点大于22dBm,测试结果与仿真结果一致,达到了设计要求。论文在此基础上设计了毫米波驱动放大器模块,测得了放大器模块的指标参数。论文的最后将该驱动放大器模块成功地应用于94GHz的接收机系统。
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