超宽带单片五位数字衰减器的的研究.pdf

杭州电子科技大学硕士学位论文
摘�要�
随着科技的进步,通信系统不断更新换代,通信产品也随之不断的向小型化、低功耗、
高可靠性等方向发展,而单片微波集成电路(MMIC)具有小型紧凑、稳定性好、抗干扰能力强、
产品性能一致性好和批量生产成本低等优势,因而在通信市场中占据越来越重要的地位。作
为系统的重要组成部分,MMIC 衰减器在宽带通信、微波无线电通信、雷达以及空间通信等
电子设备中有着广泛的应用。
本论文主要介绍了超宽带五位 MMIC 数字衰减器的原理电路设计、仿真优化、版图设计、
流片的在片测试及测试结果分析。
文章首先介绍了 MMIC 技术特点以及应用,其次陈述了 MMIC 衰减器的发展概况和研究
意义,并对工艺特点以及几种基本衰减结构进行了讨论,再次具体介绍了此超宽带衰减器的
设计过程:根据具体要求,选用最优的结构,采用 MOMENTUM 联合仿真优化法,分别设计
出 1dB、2dB、4dB、8dB、16dB衰减位,再通过级联整体仿真优化设计出了所需衰减器。由
于所设计的电路还进行了流片验证并使用探针台做了在片测试,因而最后还对测试结果进行
了全面分析,讨论了所做工作的意义与不足。
该五位 MMIC 数字衰减器的工作频段为 5-38GHz,就作者所知,是国内见报道的同类产
品中带宽最宽的。设计软件使用了 ADS2006A 系统,采用 pHEMT工艺线实现。经流
片测试,所设计衰减器性能良好,在工作频带内的衰减范围为 31dB,衰减步进为 1dB,具有
较精确的衰减步进误差(±),小的插入损耗(<7dB)以及优良的回波损耗(>12dB),芯片
尺寸仅为 ××,可以应用于军事电子对抗及民用通信中。

关键词:单片微波集成电路(MMIC),赝配高电子迁移率晶体管(pHEMT), 超宽带,GaAs,数
字衰减器
I
杭州电子科技大学硕士学位论文
ABSTRACT
With the development munication munication systems are constantly
upgrading. Communication products also are developing at many directions such as
miniaturization、 low-power and reliability. Due to its small size, good stability, capability,
consistency and cheap in mass yield, Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) is
ing more and more important in munication market. As the ponent of system,
attenuators are widely used in munications, microwave munications,
military radar, munications and other electronic equipments.
This paper mainly introduces the circuit design, layout design, testing results and analysis of an
ultra broadband MMIC 5-bit digital attenuator.
Firstly, this paper describes the characteristics of MMIC technology and application. Secondly,
making a presentation of the development of MMIC attenuator and its significance, then discussed
several basic structures for attenuator. Subsequently, specifically this paper introduces the design of
this ultra-wideband attenuator: According to the specific requirements, we choose the best structure,
using MOMENTUM co-simulation for