硅基毫米波收发前端集成电路研究进展

随着第五代移动通信技术（5G）逐步向毫米波频段（FR2）部署，以及目前无人驾驶技术对毫米波雷达技术的需求，高性能的毫米波收发前端集成电路成为了目前研究的热点.与此同时，硅基器件工艺的快速发展，极大地提高了晶体管的截止频率，为低成本、高性能的硅基毫米波集成电路设计提供了基础.本文对近年来的毫米波通信和雷达的硅基收发前端集成电路的研究现状和发展趋势进行了综述.     

20~26 GHz硅基氮化镓可变增益低噪声放大器

基于100 nm硅基氮化镓（GaN）工艺，本文设计并实现了一款工作频段为20~26 GHz且增益平坦的可变增益低噪声放大器（VGLNA）.该放大器采用三级共源级级联来实现高增益，并通过调节第二、第三级的栅极偏置实现增益控制.测试结果表明，该放大器在工作频段内实现了超过20 dB的增益可变范围和±1.5 dB的增益平坦度，在增益可变范围内功耗为126 mW至413 mW.在最大增益状态下，该放大器在整个频段内可实现大于20 dB的小信号增益且噪声系数（NF）为2.95 dB至3.5 dB，平均输出1dB压缩点（OP1dB）约为14.5 dBm.该芯片的面积为2 mm².     

差分电感的建模与仿真及其在振荡器电路中的应用

本文提出一种中心抽头差分电感模型，可以有效地替代电磁仿真文件进行电路的仿真，并不影响电路仿真结果.将提出的中心抽头差分电感模型应用于振荡器电路，并对模型结果与测试结果进行比较，验证电感模型的有效性.测试结果表明，模型可以在一定程度上取代S参数，并能与测试结果保持一致.     

24~30 GHz GaN HEMT单片集成单刀双掷开关

本文研究了一种基于100 nm氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺设计的24~30 GHz单片集成单刀双掷（SPDT）开关.该开关采用1/4波长微带线并联HEMT开关器件的结构，通过采用两级并联HEMT实现低插入损耗同时获得更好的隔离度.测试结果显示，在24~30 GHz的5G毫米波频段内以及0/-5 V的控制电压下，该开关的插入损耗低于1.5 dB，隔离度优于28 dB，输入功率1 dB压缩点大于27 dBm.测试结果能够很好地验证仿真结果.