Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mikrofalowe sprzęgacze kierunkowe o polepszonych parametrach i ich zastosowanie w monolitycznych mikrofalowych układach scalonych

Smolarz Robert

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2023

|

nr 4

151--154

PL

Niniejszy referat opisuje wybrane zagadnienia dotyczące projektowania mikrofalowych sprzęgaczy kierunkowych o polepszonych parametrach i ich zastosowanie w monolitycznych mikrofalowych układach scalonych (ang. Monolithic Microwave Integrated Circuit). W pierwszej części publikacji, przedstawiono opracowaną metodę kompensacji, która pozwala na zmniejszenie strat odbiciowych oraz zwiększenie izolacji sprzęgaczy zbliżeniowych. Kolejnym z poruszonych zagadnień jest projektowanie zminiaturyzowanych sprzęgaczy gałęziowych pobudzanych różnicowo. Ostatnia kwestia jaka została poruszona w ramach referatu, związana jest z integracją opracowanych sprzęgaczy o polepszonych parametrach w układach scalonych, które mogą znaleźć swoje zastosowanie w technice sensorowej, radiolokacyjnej i radiokomunikacyjnej. Wspomniana tematyka została szerzonej opisana w rozprawie doktorskiej autora pt. „Microwave directional couplers' design with the use of planar quasi-TEM transmission line sections. Analysis, experimental investigation and applications”. Praca ta opisuje szereg zaproponowanych, nowatorskich rozwiązań projektowych dotyczących sprzęgaczy kierunkowych projektowych w technice PCB oraz MMIC.

EN

The paper describes selected design methodologies utilized in microwave directional couplers with improved parameters and their application in MMIC circuits. In the first of the paper, the developed capacitive compensation method is presented, which allows to reduce return losses and increase the isolation of coupled-line sections. Second section is focused on the design of miniaturized differentially excited branch-line couplers. The last section is related to the integration of the developed couplers in integrated circuits that can be used in sensor, radar and radiocommunication devices. The discussed issues have been extensively described in the author's doctoral dissertation entitled „Microwave directional couplers' design with the use of planar quasi-TEM transmission line sections. Analysis, experimental investigation and applications”, which work describes a number of innovative design solutions for design directional couplers in PCB and MMIC technology.

2

Stan technologii mikrofalowych elementów z azotku galu

Góralczyk M., Gryglewski D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 1

20--23

PL

W referacie przedstawiono parametry mikrofalowych tranzystorów i układów scalonych z azotku galu wytwarzanych przez wiodących producentów. Możliwości aplikacji tranzystorów GaN HEMT w postaci chipów oraz w obudowach zaprezentowano na przykładach skonstruowanych wzmacniaczy o mocy wyjściowej 250 W CW na pasmo ISM2.45 GHz dla systemów grzania mikrofalowego. Dla porównania przedstawiono wzmacniacz o podobnych parametrach, ale wykonany przy użyciu tranzystorów Si LDMOSFET. Jednym z istotnych zagadnień jest wykorzystanie tranzystorów GaN HEMT do budowy wzmacniaczy niskoszumnych (LNA) na tyle odpornych, aby można było zrezygnować z ogranicznika standardowo umieszczanego na wejściu toru odbiorczego modułu N/O radarów z elektronicznie sterowaną wiązką (AESA). Dlatego zaprojektowano wzmacniacz LNA z tranzystorem GaN HEMT, którego parametry są następujące: współczynnik szumów F≤2.1 dB i wzmocnienie G≥11dB w pasmie 9÷10 GHz przy odporności na sygnały niepożądane o mocy ponad 42 dBm.

EN

In the paper the parameters of microwave GaN HEMT transistors and monolithic integrated circuits (MMIC) fabricated by leading global foundries are presented. As examples of applications the GaN HEMT chips and in packages were used to design 250 W(CW) ISM2.45GHz band amplifiers for microwave heating. For comparison the 250 W amplifier with Si LDMOSFET was also designed. The GaN components have the future in T/R modules of active electronically scanned array AESA both in a receive part and transmit part. Therefore X-band low noise amplifier (LNA) with GaN HEMT was designed. The LNA parameters are as follow: noise figure F≤2.1dB, gain G≥11dB over a 9 to 10 GHz frequency range and the robust for high input power is better than 42dBm. It can thus dispense with limiter which is located at the input receive part of T/R module.

3

Monolityczny mikrofalowy układ scalony GaN/AlGaN

Dobrzański L., Caban P., Kowalik A., Podgórski J., Rudziński M., Góra K., Jagoda A., Stańczyk B., Wojnowski D., Kozłowski A., Przyborowska K., Lewandowski A., Wiatr W., Paszkiewicz R.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2015

|

Vol. 56, nr 6

6-9

PL

Przedstawiamy opracowanie przyrządów HEMT (High Electron Mobility Transistors) z GaN/AlGaN, a następnie pierwszego w Polsce monolitycznego mikrofalowego układu scalonego, w którym zastosowano przyrządy HEMT z GaN/AlGaN. Opracowanie przyrządów HEMT. Sekwencja warstw epitaksjalnych tworzących strukturę tranzystora była następująca: bufor AlN, kanał GaN, warstwa Schottky’ego AlGaN oraz warstwa podkontaktowa GaN. Strukturę wyhodowano na podłożu szafirowym. Wzór izolacji oraz wzór obszarów drenów i źródeł uzyskano metodą litografii optycznej. Wzór bramki o długości 500 nm i 440 nm otrzymano metodą bezpośredniej elektronolitografii na powierzchni półprzewodnika. Izolację przyrządów uzyskano przez wytrawienie obszaru ‘mesa’ w plaźmie chlorowej. Metalizacja kontaktów tworzyła struktura wielowarstwowa Ti/Al/Ni/Au. Powierzchnię kanału zabezpieczono przez nałożenie warstwy pasywującej Si3N4. Wzmocnienie tranzystorów w pasmie S i X wynosiło odpowiednio 16 i 11 dB (MSG/MAG Maximum Stable Gain). W najlepszym z kilku opisanych wariantów konstrukcyjnych i technologicznych uzyskano częstotliwość graniczną fT = 30 GHz, częstotliwość graniczną fMAX = 30 GHz. Ponadto stwierdzono, że unilateralne wzmocnienie mocy (UPG) równa się jeden dla częstotliwości ok. 30 GHz. Uzysk wynosił 70% co odpowiada 3000 dobrych przyrządów z płytki o średnicy 2”. Opracowanie mikrofalowego monolitycznego układu scalonego (MMIC).Opracowano pierwszy w Polsce mikrofalowy monolityczny układ scalony (MMIC), klucz typu SPDT (Single Pole Double Throw) stosowany zazwyczaj w układach transciever’ów (klucz nadawanie-odbiór). Układ zbudowany jest z czterech tranzystorów HEMT o szerokości bram μm. W paśmie 0-4 GHz straty wtrącenia są mniejsze niż 2 dB, a izolacja lepsza niż 23 dB. Wykazano, że po zmianie konstrukcji układu i stosując tę samą technologię można uzyskać straty wtrącenia mniejsze niż 1 dB. Przedstawiony układ MMIC jest demonstratorem technologii, przy pomocy której można wykonać układy scalone o parametrach na poziomie komercyjnym.

EN

We present the development of HEMT (High Electron Mobility Transistors) and MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit) made of GaN/AlGaN. Development of HEMTs. The sequence of epitaxial layers grown on sapphire substrate was as follows: AlN buffer, GaN channel, AlGaN Schottky and GaN contact cap. Isolation pattern and ohmic metal pattern were obtained by optical lithography. The gate was 500 nm and 440 nm long and was written using e-beam directly on semiconductor wafer. Then gate metal was evaporated and lifted off. The isolation was obtained by mesa etching in pure chlorine plasma. Ohmic contact consisted of a Ti/Al/Ni/Au sandwich. Finally Si3N4 passivation was made to protect exposed channel surface. Transistors operate in S and X band, showing 16 and 10 dB MSG/MAG gain respectively. For the best layout design transistors exhibited frequency fT=30 GHz, frequency fMAX = 30 GHz, and exhibited UPG=1 (unilateral power gain) for frequency 30 GHz. The yield was 70%, what corresponds to about 3000 good devices form one 2” wafer. Development of monolithic microwave integrated circuit (MMIC). We developed transistor switch of SPDT (Single Pole Double Throw) type which is used in transceivers. The circuit consists of four HEMT devices having gate width of 150 μm, gate length of 440 nm and drain source distance of 3 μm. In the 0-4 GHz bandwidth insertion loss is less than 2 dB and isolation is better than 23 dB. It was demonstrated that increase of the gate width of transistors will improve insertion loss value to the level of 1 dB.

4

Tendencje rozwojowe technologii układów monolitycznych (MMIC) we współczesnych urządzeniach radiolokacyjnych

Sędek E, Szymański P

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 12

47-51

PL

W artykule przedstawiono aktualny stan oraz tendencje rozwojowe technologii mikrofalowych układów monolitycznych (MMIC ) stosowanych we współczesnych urządzeniach radiolokacyjnych. Omówiono również stosowane do dzisiaj technologie hybrydowe (MIC ) oraz technologie mieszane: hybrydowo – monolityczne (MIC /MMIC ). Pokazano realizacje praktyczne zarówno podzespołów, jak i zespołów mikrofalowych w różnych technologiach, zwracając szczególną uwagę na ich wymiary oraz parametry elektryczne. Szczegółową uwagę zwrócono na monolityczne podzespoły przeznaczone do aktywnych anten z elektronicznie skanowaną wiązką (AESA) z ang. Active Electronic Scanned Array, gdyż w wielu rozwiązaniach ta technologia umożliwia realizację takich anten. W końcowej części artykułu dokonano oceny perspektyw rozwoju technologii monolitycznych.

EN

In the paper overview of microwave technology MIMC circuits is presented. The parameters of transmit/receive modules for AESA antenna is presented and discussed. The technology progress of MIC and MIC /MMIC to MMIC technology is demonstrated. The representative T/R modules produced by various company is selected and demonstrated. The main parameters of various T/R modules are compared and their construction is discussed. The T/R modules developed in Poland are also presented. T/R modules are sized to fit within the lattice of a phase array, which is a function of frequency. For example at 10 GHz this is 1.5 cm. Depending on the system design the module might be close to 1/2 wavelength in one dimension, and much less in the other; quite often the module must be mounted to a structural member or heat sink which takes up considerable percentage of the lattice. Development perspective of MMIC components for AESA system is presented and discussed. GaN and SiC technology will be most perspective in the next years.

5

Działalność naukowo-badawcza i dydaktyczna w Zakładzie Układów i Aparatury Mikrofalowej ISE PW

Dobrowolski J. A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 8

84-87

PL

W artykule przedstawiono rozwój prac naukowo-badawczych i dydaktycznych prowadzonych w ostatnich trzydziestu latach w zakresie urządzeń i elementów mikrofalowych dla szeroko rozumiany zastosowań radiokomunikacyjnych. Pokazano obecny potencjał badawczy Zakładu i jego działalność dydaktyczną oraz przedstawiono dalsze plany i perspektywy działalności ZUIAM ISE PW.

EN

The paper shows the progress in the research on microwave circuits and instrumentation for radiocommunication applications over the last twenty years. Scientific resources and teaching activities in the Division are presented.

6

Double balanced resistive mixer for mobile applications

Circa R., Pieńkowski D., Boeck G., Müller M.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2004

|

Vol. 50, z. 4

553-565

EN

We present a double balanced resistive mixer for mobile applications using a 0.35 um MOSFET-Technology. The mixer has been designed for direct conversion receivers with RF - and IF - frequency ranges of 2-3 GHz and DC to 50 MHz, respectively. Excellent performance has been achieved. Typical values are 6 dB conversion loss, 7 dB noise figure, 6.5 dBm 1 dB power compression, 16.5 dBm third order and 55 dBm second order intercept point, and 50 dB isolation between all ports. The mixer does not consume any DC-power and the needed LO-voltage amplitude is 1 V typical. No low frequency noise was detectable down to 10 kHz. We report on the design strategy and present simulated and measured results.

7

CMOS MMICs for microwave and millimeter wave applications

Ferndahl M., Zirath H., Moltagh B. M., Masud A., Angelov I., Vickes H. O., Gevorgian S., Ingvarsson F.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

2004

|

Vol. 50, z. 4

515-538

EN

Recent results on MMICs based on a 90-nm CMOS process are presented. Linear and nonlinear models were developed for the transistors based on S-parameters, noise parameters, and power spectrum measurements. Based on em-simulations, models for multilayer capacitances, MIM-capacitances, various transmission lines etc were also developed. Amplifiers, frequency mixes, and frequency multipliers were then designed, fabricated and characterized. Amplifiers with a gain of 6 and 3,5 dB per stage at 20 and 40 GHz respectively, were demonstrated as well as frequency multipliers from 20 to 40 GHz with 15.8 dB conversion loss, and 30 to 60 GHz multipliers with 15.3 dB conversion loss. Resistive mixers at 20, 40, and 60 GHz were also demonstrated with promissing results.