GaAs pHEMT噪声模型及低噪声放大器设计研究

发布时间：2020-12-23 01:40

　　GaAs基pHEMT器件因其高的电子迁移率和低的噪声特性已经广泛应用在无线通信系统射频集成电路设计中,尤其是对噪声和灵敏度高要求的射频前端低噪声放大器（LNA）应用中。随着现代无线通信系统的快速发展,对GaAs MMIC LNA性能指标要求越来越高,由于设计和生产性能优异的LNA需要精确的半导体器件小信号和噪声模型提供理论支持和设计依据,因此,建立精确的器件模型对LNA的电路设计和仿真优化至关重要。基于上述背景,本文重点围绕GaAs pHEMT器件小信号等效电路模型、噪声模型以及模型参数提取方法和低噪声放大器设计等方面展开工作,所取得的主要研究成果包括:1.介绍了GaAs pHEMT器件的基本物理结构参数,基于台湾Win半导体公司提供的0.15μm InGaAs Low Noise pHEMT工艺,建立了精确的GaAs pHEMT小信号等效电路模型。利用微波网络信号矩阵技术,提出了一种根据特殊偏置状态下的简化等效电路拓扑结构来分步提取模型元件参数的提参方法,通过与实测的S参数进行拟合与误差分析,表明所建立的小信号等效电路模型和参数提取方法具有良好的精度（S参数的幅度和相位误差分别低于6... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 噪声模型研究现状
        1.2.2 低噪声放大器研究现状
    1.3 研究内容和结构安排
第二章 GaAs pHEMT器件小信号模型
    2.1 HEMT器件原理
    2.2 网络参数矩阵
        2.2.1 二端口网络
        2.2.2 T与 π型网络
    2.3 GaAs pHEMT器件小信号建模
        2.3.1 小信号等效电路
        2.3.2 寄生参数提取
        2.3.3 本征参数提取
        2.3.4 小信号模型验证
    2.4 本章小节
第三章 GaAs pHEMT器件噪声模型
    3.1 射频噪声理论
        3.1.1 噪声分类
        3.1.2 噪声系数和等效噪声温度
        3.1.3 二端口网络噪声理论
    3.2 GaAs pHEMT器件噪声模型
        3.2.1 噪声模型等效电路
        3.2.2 PUCEL模型
        3.2.3 POSPIESZALSKI模型
    3.3 噪声模型去嵌技术
    3.4 GaAs pHEMT器件噪声建模
        3.4.1 PUCEL噪声模型改进
        3.4.2 POSPIESZALSKI温度噪声模型改进
    3.5 噪声模型验证
    3.6 本章小节
第四章 宽带高增益低噪声放大器设计
    4.1 宽带低噪声放大器的设计难点
    4.2 宽带低噪声放大器拓扑结构分析
        4.2.1 共栅极放大器
        4.2.2 串联-并联放大器
        4.2.3 源极负反馈放大器
        4.2.4 共源共栅放大器
    4.3 宽带高增益低噪声放大器设计
        4.3.1 输入级电路设计与分析
        4.3.2 级间匹配设计与分析
        4.3.3 后级电路设计与分析
    4.4 总体电路和版图设计
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：2932826