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有源电路模块

          1. W波段高1-dB带宽功率放大器
         为了提升先进硅基工艺下变压器耦合系数的上限,提出了两种耦合系数增强变压器,分别为并联电感耦合增强I型变压器和并联电感耦合增强II型变压器,有效的缓解了W波段以及更高波段带宽匹配网络的设计压力。同时基于变压器端口的电流与电压关系,提出了两种新型变压器耦合系数的理论解析模型。理论计算结果表明相比于传统变压器,提出的并联电感耦合增强I型变压器可将耦合系数提升52%,而并联电感耦合增强II型变压器可进一步再次提升24%。功率放大器采用0.13 um SiGe BiCMOS工艺,成果已发表在期刊“IEEE Transactions on Microwaves Theory and Techniques”上。

             

         2. W波段6位高精度有源移相器
        有源矢量合成移相器的主要组件是正交信号发生器和矢量调制器,他的精度主要取决于正交信号的质量。为了抑制正交信号发生器的负载效应和提升移相精度,提出了双注入吉尔伯特矢量调制器,在所有移相状态下具有恒定的输入阻抗同时可减小由正交信号失配产生的最大相位和幅度误差,有效的缓解了W波段以及更高质量正交信号发生器的设计压力。理论计算结果表明相比于传统的矢量调制器提出的双注入吉尔伯特矢量调制器的最大相位误差(相位失配引起)和最大幅度误差(幅度失配引起)均减小了50%,因此移相精度提升了一倍。移相器采用0.13 um SiGe BiCMOS工艺,成果已发表在期刊“IEEE Transactions on Microwaves Theory and Techniques”上。

                            

无源电路模块

          1. W波段宽频带三模和四模带通滤波器
         相比于传统的PCB板滤波器,硅基片上滤波器凭借其面积小、成本低以及易于集成等优势成为未来毫米波电路系统的首选方案。虽虽然基于LC元件的集总滤波器面积小,但在宽带应用下需要添加大量的LC元件。为了拓展滤波器的带宽、增强带外抑制能力,提出了紧凑三模带通滤波器,将T型阶梯阻抗枝节引入到谐振器中产生高频的谐振模式和传输零点,同时将一对对称的开路枝节加载到谐振器两侧用来提供额外的低频谐振模式和传输零点。进一步,提出了紧凑四模带通滤波器,将两个阶梯阻抗T型枝节加载谐振器并行地耦合到出入输出馈线上,减小面积,同时在谐振器的输入和输出位置引入耦合电容,产生传输零点,增强阻带抑制能力。滤波器均采用65 nm CMOS工艺,成果已分别发表在期刊“IEEE Microwave and Wireless Technilogy Letters”和“IEEE  Journal of Microwaves”上。

           

          2. W波段超宽带低通和高通功率分配器
         威尔金森功率分配器凭借其良好的端口匹配和隔离性能得到广泛应用。为了拓展功率分配器的带宽,提出了低通和高通功率分配器,将λ/4传输线采用低通和高通LC网络替代,同时在输出端口加入并联LC谐振网络以补偿远离中心频率处快速减小的输入阻抗实部,额外引入输入反射系数零点及插入损耗无损点,实现了插入损耗的超宽带。另外,对于高通功率分配器,通过电感合并将面积减小了25%。功率分配器均采用65 nm CMOS工艺,成果已分别发表在期刊“电子学报”和“Microwave and Optical Technology Letters”上。