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1、电子科技大学硕士学位论文14/56GHz MMIC四倍频器研究姓名：吴晓燕申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：文光俊20070520A B S T R A C TT h et e e l a n o l o g yo fM o n o l i t h i cM i c r o w a v eI n t e g r a t e dC i r c u i t ( M M I C ) p r o g r e s s e si n c r e a s i n g l yw i t ht h ed e v e l o p m e n to fm i c r o w a v ec i r c
2、u i t sa n ds e m i c o n d u c t o rm a t e r i a l B a s e0 1 1as e r i e so f m e r i t so f s m a l ls i z e , l i g h tq u a l i t y , h i g hr e l i a b i f i t ya n dg o o dc a p a b i l i t yo fa n t i - j a m m i n g , M M I Ci su s e di nm i l i t a r ye l e c t r o n i cw a r f a r e ，r a
3、 d a r , b r o a d b a n dc o m m u n i c a t i o na n di n t e l l i g e n tl r a t t i es y s t e ma n dS OO I I LT h ea p p l i c a t i o no fM M I Ci se v e r y w h e r ef r o mm i l i t a r ya f f a i r st oC O l l l l l l e l r q 7 圯F r e q u e n c ym u l 邱t i e r s nm a k et h eo s e i U a t
4、of r e q u e n c yo fe l e c t r o ne q u i p m e n t sl o w e r I tc 姐s o l v et h ep r o b l e mo f c r o w d e do p e r a t i o nf r e q u e n c yi nm i e r o w a v ob a n d I ti sa l s o 趾i m p o r t a n tp a r to ff r e q u e n c ys y n t h e s i z e r s M o n o l i t h i cf r e q u e n c ym u
5、l t i p l i e r sn o to n l yh a v et h ef u n c t i o na n dc h a r a c t e r i s t i c sm e n t i o n e da b o v e , b u ta l s oh a v em e r i t so fM M I C C o m p a r i n gw i t hI - I y b r i , tM i c r o w a v eI n t e g r a t e dC i r c u i t ( H M I C ) f r e q u e n c ym u l t i p l i e l
6、s ，M M I Cf x e q u e n e ym u l t i p l i e r sa l - ep o p u l a ri nm o d e mm i l l i m e t e rw a v eh i g hf i - e q u e n e yc o m m u n i c a t i o ns y s t e m s B a s e do nO 1 5 u r nG a A sP H E M TM M I Cp r o c e s s d e s i g nac h i po f1 4 5 6 G H zM M I Cq u a d r u p l e rb yA d v
7、 a n c e dD e s i g nS y s t e m ( A D S ) s i m u l a t i o ns o t t w a r ei st h em a i nt a s ko ft h et h e s i s T h eM M I Cq u a d r u p l e rl l s e sa c t i v em u l t i p l es c h e m et oi m p r o v ec o n v e r s i o ng a i n I t sc o n f i g u r a t i o ni sb a s e d0 1 1s i n 西e - e n
8、 d e do n e - s t a g et h a t 啪e f f e c t i v e l ym a k et h ec h i ps i z es m a l l e r R 白e e t i o no ft h ef u n d a m e n t a la n dt h eu n d e s i r e dh a r m o n i ci nt h eM M I Cq u a d r u p l e ta r eq u a r t e rw a v e l e n g t hm i e r o s t r i po p e n s t u b s W h e np o w e
9、 ro fi n p u ts i g n a li s3 5 5 d B m , t h ec o n v e r s i o ng a i no ft h oM M I Cq u a d r u p l e ti s - 4 6 O 4 d B t h em a x i l l l U i l lc o n v e r s i o ng a i ni s - 4 2 d B W h e ni n p u tf r e q u e n c yi s1 4 + 0 5 G H z ，t h e3d Bb a n d w i d t ho f7 1 i so b t a i n e dw h i
10、 e l at h ee c n t o rf i e q u e n e yi s5 6 G H z T h er e j e e t i o no f f u n d a m e n t a li sl a r g e rt h a n3 0d B ea n dr e j e e t i o no fu n w a l l t e dh a r m o n i ci sm o r et h a l l2 5d B ef o rs e c o n dh a r m o n i ca n dm o l et h a n2 7d B ef o rt h et h i r d T h ec h i
11、 ps i z eo ft h eM M I Cq u a d r u p l e ri s1 5 m mb y | 2 r a m T h ed e s i g n e dM M I Cq u a d r u p l e rI n l 斌8t h ea n t i c i p a t et a r g e t sa n di tw i l lb eu s e di n6 0 G H zm i l l i m e t e rw a v cf r e q u e n c ys y n t h e s i z e r st oh e i g h t e no p e r a t i o nf r
12、e q u e n c y A B S T R A C TI t i sc h a r a c t e r i s t i co ft h et h e s i st h a td e s i g n i n gac h i po f1 4 5 6G H zM M I Cq u a d r u p l e tw i t ha d v a n c e dO 1 5L l n lG a A sP H E M TM M I Cp r o c e s s T h er e s e a r c ho fV - b a n dM M I Cm i l l i m e t e rw a v eq u a d
13、 r u p l e rh a dn o tb e e nr e p o r t e di no u rc o u n t r y T h er e s e a r c hw o r ko ft h et h e s i sw i l lh e l pt ot h ed e v e l o p m e n to fm i l l i m e t e rw a v eM M I C 蛔u e n c ym u l t i p l i e r si n0 1 1 l “ c o u n t r y K e y w o r d s ：M o n o l i t h i cM i c r o w a
14、v eI n t e g r a t e dC k c n l i t ( M M I C ) ，Q u a d r u p l e t , P s e u d o m o 州cH i g hE l e c t r o nM o b i l i t yT r a n s i s t o r ( P H E M T )图目录图目录图1 - 16 0 G H z 毫米波频综系统方案框图7图2 1P H l 5F E T 模型电路版图1 2图2 2P H l 5F E T 模型小信号等效电路1 2图2 - 3P H l 5 非线性b E T 模型等效电路图2 4P H l 5 二极管1 4图2 -
15、5P H l 5 螺旋电感1 4图2 - 6P H l 5M I M 电容1 6图2 7P H l 5 电阻1 6图2 _ 8 完整的M M I C 设计流程2 l图3 1 理想倍频器方框图2 3图3 2 四倍频器原理框图2 8图3 - 3 四倍频器电路拓扑结构示意图2 8图3 4 理想F E T 频率倍频器电路3 0图3 5A 类倍频器工作原理3 0图3 - 6B 类倍频器工作原理3 l图3 7A B 类倍频器工作原理3 2图3 - 8 归一化谐波电流厶J 一与t o T 的关系3 3 图4 1 非线性热b E T 的等效电路3 6图4 2P H E M T 管子测试直流电路原理图3 7图4 3P H E M T 特性曲线图4 4 稳定
