Монолитные интегральные схемы малошумящих усилителей КВЧ-диапазона на GaAs рНЕМТ-гетероструктурах

Авторы: Гнатюк Д. Л., Федоров Ю. В., Галиев Г. Б., Галиев Р. Р., Щербакова М. Ю.

Аннотация: Представлены результаты разработки монолитных интегральных схем (МИС) малошумящего усилителя (МШУ) КВЧ-диапазона. Для обеспечения работы усилителя без цепей смещения затвора (V gs = 0 В) и одновременного достижения требуемых СВЧ-параметров была проведена оптимизация AlGaAs/InGaAs/GaAs рHEMT-гетероструктуры с односторонним δ-Si-легированием на подложке GaAs. Разработанная технология изготовления рHEMT с грибообразными затворами длиной менее 0,1 мкм позволила создать базовые транзисторы с F t до 75 ГГц и F max до 180 ГГц. Проведены исследования по оптимизации их топологии для МШУ КВЧ-диапазона. Разработаны нелинейная и шумо- вая модели для базовых транзисторов. Они были использованы для проектирования схемы и топологии усилителя в средах Microwave Office и Advanced Design System. Изготовленные МИС трехкаскадных МШУ имеют в диапазоне частот 37–44 ГГц коэффи- циент усиления до 20 дБ при коэффициенте шума 2,5–3,3 дБ. Напряжение питания усилителей 2 В, потребляемый ток не более 60 мА. Размеры кристалла – 1,25x1,1 мм 2 . Разработанные усилители по своим параметрам находятся на уровне серийно выпус- каемых зарубежных образцов.

Ключевые слова: мис свч, малошумящий усилитель, ka-band, рhemt

Библиография статьи: Гнатюк Д. Л. Монолитные интегральные схемы малошумящих усилителей КВЧ-диапазона на GaAs рНЕМТ-гетероструктурах / Д. Л. Гнатюк [и др.] // Доклады ТУСУР. – 2010. – № 2(22). – Ч. 1. – С. 49–55.