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中科院微电子所:基于GaN HEMT的C波段压控振荡器单片集成电路研制成功

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近日,一款基于GaN HEMT的C波段压控振荡器单片集成电路(VCO MMIC)在中科院微电子研究所微波器件与集成电路研究室(四室)研制成功。

该VCO采用负阻结构,使用两个GaN HEMT器件分别作为核心放大器件和变容器件,电路尺寸3000um×3000um 。经测试,振荡器调谐频率范围为5.610 GHz~6.388 GHz,中心频率处的输出功率达26.17dBm,功率转换效率达30%,且在整个调谐范围内有较好的功率平坦度,相位噪声低于-96.2dBc/Hz@500 KHz offset 。

图1 GaN VCO MMIC显微照片

振荡器是频率产生源的关键部件,广泛应用于各种通信系统中,而高输出功率的振荡器特别适合当今无线通信系统小型化、轻量化的发展要求。中科院微电子研究所四室大胆创新,攻克了设计研制中面临的多项难题,积极探索除PA、LNA之外的GaN MMIC电路形式,研制出迄今国内报道的最高输出功率的 GaN VCO MMIC。该VCO的设计和制作基于研究室自主开发的GaN MMIC工艺,展示了GaN HEMT在高功率低噪声微波频率源中的极具潜力的应用前景,证明了在GaN器件工艺、建模、电路设计方面已经初步形成了一套较为完备的流程,必将推动国内GaN电路的实用化进程。

图2 GaN VCO输出频谱(包含15dB的衰减)

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VCO振出26.17dBm功率来,真够吓人的!还要PA干什么吃?直接可以发射了。

一看这文章就知道不是我们组的,因为前面没有写感谢国家,感谢领导。不过,小师妹能做出这个东东来,泰哥绝对功不可没。从前我们组,还包括GaN组,前人做的工作,等他一毕业走人,后人就得从新开始,没有一点积累和继承。现在终于好多了,一代一代传承和帮带,工作做得系统了很多。我也可以大言不惭地说,这个转变,俺也有不小的功劳。如果问我走了,除了一大堆设计报告、测试报告、工作总结占用大家硬盘外,还留下些什么?我说,我轻轻的走了,留下的不是我的电路,我的论文,而是,一种风格,风格!不墨守成规、大胆细致、充分交流、刻苦努力,这是A417的风格!--不能再自吹自擂了,尾巴翘起来了。

不过,话说,A417绝对是女生禁地,各位师姐师妹们千万不要贸然闯进一堆猥琐男的斗室。我要走了,有点失落,但是看着各位师弟在我的言传身教之下,一天一天一个个变得比我更坏更猥琐,我很欣慰。