(完整)基于ADS有源倍频器的仿真设计

1、（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计的全部内容。郑州大学毕业设计倍频器论文）题目：基于ADS微波有源倍频器仿真设计指

2、导教师：周晓萍职称：副教授学生姓名：刘森学号：20062410114专业：电子信息工程1班院（系）：信息工程学院完成时间:2010年5月15日2010年月日基于ADS微菠肴源倍频器的仿真设计摘要：文章主要论述了利用ADS软件设计一种基于GaAsFET有源倍频器的设计。首先概述了FET倍频器原理及各部分作用意义，接着介绍了设计方法。该设计方法先推导了直流偏置电流公式，证明电流脉冲时间与导通角关系，确定适合的直流偏置,再着手匹配理论研究并结合实例对电路进行输入输出的匹配,然后根据滤波器理论及实际应用设计加入一个平行耦合滤波器进行滤波。文章给出了一个有源倍频器设计实例，并且用安捷伦公司的ADS软件进

3、行仿真优化,通过对仿真优化的曲线、参数进行比较分析，得出最合适的结果最终完成了仿真测试.关键字:ADS有源倍频器FETAbstract:ThearticlemainlyelaboratedthedesignwhichhasusedtheADSsoftwaretomakeonekindoftheactivefrequencymultiplierbasedonGaAsFET.FirsthasoutlinedtheFETfrequencymultiplierprincipleandvariouspartoffunctionsignificance,thenintroducedthedesignmet

4、hod。Thisdesignmethodhasinferredthedirectcurrentbiaselectriccurrentformulafirst,andprovetherelationofcurrentpulsetimeandthebreakoverangle,thendeterminationsuitablecocurrentbias，beginstomatchthefundamentalresearchandtounifytheexampleagaintocarryontheinputoutputtotheelectriccircuitthematch，thenaddparal

5、lelcouplingfilteraccordingtothefiltertheoryandthepracticalapplicationdesigntocarryonthefilter。Thearticlehasgivenanexampleofactivefrequencymultiplierdesign，AndmakesimulationandoptimizationsoftwarewiththeAgilentADS,Throughthecomparativeanalysissimulationofoptimizescurveandparameter，obtainthemostapprop

6、riateresulttocompletethesimulationtestfinally.Keywords：ADSActivefrequencymultiplierFET（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 第1章引言1 HYPERLINK l bookmark6 倍频器概述1 HYPERLINK l bookmark8 1。2倍频器分类比较11。3倍频器实现途径2第2章设计原理42。1确定适合的静态工作点4 HYPERLINK l bookmark10 具体电路的设计52。2。1阻抗匹配52。2.2滤波器72。2.

7、3滤波器设计9第3章仿真设计实例10直流偏置电路设计103。2输入匹配电路的设计123。3输出匹配电路的设计153。4滤波器设计163。4.1低通原型滤波器173。4。2微带滤波器183.5结合目标对电流输入输出再次进行优化22第4章电路制作及其测试24倍频器装配24倍频器测试25 HYPERLINK l bookmark28 第5章结论26致谢27参考文献28（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计 # 第1章引言1.1倍频器概述微波倍频器是一种基本的微波电路。所谓倍频器是指能完成输入信号频率倍增功能的电子设备。原则上，非线性器件都能实现倍频,而利用半导体

8、器件的非线性实现的倍频，即称为固态倍频器。当用一个正弦信号激励非线性器件时，便会在基频的谐波频率上产生功率.倍频电路的作用就是有效提取其中所需要的谐波信号，而将其基频和不需的谐波加以抑制。倍频器具有以下特点和应用：a）降低电子设备的主振频率。这对于那些工作频率较高而对稳定性要求又较严格的通信机和高频设备极为重要，因为晶振的频率越高,相对频率稳定度就越低。为了解决固态发信机中高的稳定度和高的输出频率之间的矛盾，常在主振级和输出级间采用多次倍频的技术。b）扩展工作频段在电子对抗中需要宽频带的干扰和反干扰收、发设备，若用一个振荡器难以使它覆盖一个倍频程的频段，而采用倍频方式却能做到一个或多个倍频程的

9、工作带宽。因此在电子设备中倍频成为很重要的一种技术手段.c）对于调相或调频发射机，利用倍频器可以加深调制度，以获得大的相移或频移。d）由于倍频器容易产生激励信号的各次谐波频率，所以倍频器成为频率合成器中不可缺少的一部分。e）利用倍频，可以制成毫米波、亚毫米波固态源，它们在射电天文、毫米波通信、雷达、军事侦察、监视、制导等方面得到广泛的应用。1.2倍频器分类比较固态倍频器按其倍频次数的高低可分为两类：一类是低次倍频器。单级倍频次数通常不超过5.这类倍频器是通过电容呈非线性变化的功率变容管作用或晶体三极管C类放大的非线性阻抗实现的。它的倍频效率较高（二极管二倍频效率在50以上,三倍频可达40%），

10、输出功率较大.但是随着倍频次数增加，倍频效率和输出功率将迅速降低。如需高次倍频，必须做成多级倍频链，使其中每一级仍为低次倍频。另一类是高次倍频器。单级倍频次数可达1020以上，倍频器件使用阶跃管，在高次倍频时，其倍频效率约为1/n，n为倍频次数。因为倍频次数高，故可由几十兆赫兹的石英晶体振荡器一级倍频至微波,得到很稳定的频率输出，但这种倍频器输出功率较小。倍频器按其工作原理又可分为两大类：一种是非线性电阻倍频.这类倍频器是利用双结型晶体管、场效应晶体管或二极管的非线性电阻效应把大幅度正弦波变成电流脉冲，再用选频回路将所需要的谐波选出,以完成倍频作用。另一种非线性电抗倍频，亦称为“参量倍频”。其

11、一是利用PN结（或金属一半导体结）电容的非线性变化得到输入信号的谐波，经滤波器选出需要的频率。变容二极管倍频器、阶跃二极管 #（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计倍频器以及利用集电极非线性效应做成的三极管倍频器都是非线性电容构成的倍频器;其二是利用非线性电感构成的倍频器。如利用雪崩二极管雪崩渡越效应引起的非线性电感实现的倍频.对各种倍频类型的倍频器进行综合比较如下：1）、非线性电阻元件倍频器会带来能量损耗,所以倍频效率较低，尤其进行高次倍频时，转换效率会明显下降.对于二极管阻性倍频器来说，它的倍频效率将与nZ成反比,但非线性电阻元件倍频输出频率带宽比较宽，有梁式引线结构,便于集成，这是目前还

12、在应用的原因之一。2）、非线性电抗元件倍频，能使倍频效率提高，特别是有利于高次倍频。如果忽略变容管的损耗电阻R,理论上倍频效率可达100%，很适合用作高次倍频器。实际上，变容管总是存在损耗电阻的,倍频效率不可能达到100%，但由于它的倍频电阻很小，仍然可以获得较高的倍频效率.3）、三端器件的转移电导和输出电导的非线性也可以实现倍频，其突出优点是能在一定的宽频带范围内实现倍频增益，单向性能好,可以在输入、输出之间提供有效的隔离，并且电路较稳定.4）、其他新型器件的倍频器，如二极管高功率倍频器、共振隧道效应二极管倍频器、准光倍频器，但这些倍频器应用不多。1.3倍频器实现途径实现倍频是以电路的非线性

13、现象为基础，电路的非线性现象可分为电阻非线性和电抗非线性。电阻非线性则电阻可变,即直流电流与电压之间具有非线性静态关系,例如PN结就呈现这种特性，双极晶体管和砷化嫁场效应晶体管GaAsFET也均可用作非线性电阻微波倍频器件。经典的非线性电抗微波器件是变容二极管和阶跃恢复二极管，前者的耗尽层电容与外加电压大小有关，在负偏压作用下呈现高Q非线性电抗,后者的非线性来自扩散电容。二者的根本机理都是电荷与电压的非线性关系。原则上,各种非线性器件如非线性电阻、电感或电容等，都可以实现微波倍频器倍频。一般其倍频实现途径有以下7种方法:1、用二极管PN结的静态非线性V一I关系，即非线性电阻产生谐波;2、用变容

14、二极管的非线性电抗实现参量倍频;3、用阶跃恢复二极管产生谐波，做高次倍频；4、用宽带单片放大器的非线性产生谐波，并放大谐波构成宽带倍频器;5、用GaAsFET管得到具有增益的倍频器;6、用双极晶体管的非线性,即C类放大器产生谐波，同时还有增益;7、振荡器被注入锁定在基准频率的N次谐波上,实现倍频。目前,在频率较低一般在波段以下、倍频次数不是很高的场合,人们常采用晶体管有源倍频来实现,而在频率较高时往往采用变容二极管或是阶跃恢复二极管等无源电路随着截止频率很高的各种场效应管的出现，人们对利用场效应管的非线性来实现次数较低的倍频电路表现出极大的兴趣。在三端非线性电阻倍频器中，把输出（完整）基于AD

15、S有源倍频器的仿真设计（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计 电路调谐在输入频率的n次谐波时，可实现有增益的倍频。场效应管（FET）宽带有源倍频器的实现不仅降低了产生信号的技术难度,噪声小，温度稳定性高。并且由于采用FET器件倍频，利用非线性电阻产生谐波，单向性及隔离度好，放大级数少，且有增益，同时提供较高的效率和较宽的工作频率，对输入功率要求较低，减小了设备体积。但目前倍频器较流行的应用是单频或窄带信号的上变频，而宽带信号的应用较少。利用二极管实现的倍频器件本身不产生额外能量（无源的）,仅仅是把输入信号能量的一部分转化成所需频率的信号能量输出，因此其倍频效率是极低的，存在着较大的倍频损耗，并

16、且需要较高的输入功率电平。而采用有源微波晶体场效应管的非线性跨导来实现倍频，由于场效应晶体管在利用非线性跨导的同时，把一部分直流能量转化成信号能量输出，从而可以提高倍频效率.与无源倍频器相比,有源倍频器的优点是不需要空闲电路,输入功率要求低，倍频损耗比较小，倍频效率高,工作频段较宽，温度稳定性好，可以产生倍频增益。随着固态器件与电路的发展，出现了截止频率很高（几十到几百个GHZ）的微波晶体场效应管、高电子迁移率晶体管（HEMT）以及异质结双极晶体管（HBT）等的新型器件，使得其应用范围也从微波向毫米波、亚毫米波等方面扩展。与无源倍频电路相比，有源倍频电路具有很大的优势，这也就使得其更加适合于现

17、代小型的超高速集成电路和微波毫米波集成电路的发展趋势。本文介绍了一种倍频器设计方法。本设计方法基于容易获得的场效应管S参数和FET大信号模型，在一定的约束条件下采用单向化设计,实现输入输出的共扼匹配，从而获得最大的倍频增益和对无用谐波分量的最大抑制度。第2章设计原理如下图1所示为有源倍频匹配的原理框图。该倍频器由GaAs管，基波匹配电路输出匹配电路，以及一个带通滤波器组成。图1有源倍频器原理图2.1确定适合的静态工作点所谓静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被放大的交流信号加入电路时,

18、不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点。若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。如图2示出了FET倍频器电路，其中的FET是理想的。图中在该电路的输入端，除谐振电路的激励频率w夕卜，其它频率上FET的栅极是呈短路的；该电路输出谐振电路要调图2理想FET倍频器谐于激励频率的第n阶谐波，除了输出频率nW外，在其它所有谐波和基波上漏极是处于短路状态的。（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计4

19、4 # .厂、-”、一.尸一一图3理想FET倍频器中的电流与电压波形由于输出谐振电路调谐于第n阶谐波而其它谐波电压分量为零，漏极电路u（t）是一个频率为nw，的正弦波。为了获得高效率和大输出功率，漏电压必须在Vmax和Vmin之间变化,Vmin是栅极电压为最大值Vgmax时的漏极I/V曲线膝点处的漏极电压值。栅极电压在Vgmax（不能超过0。5V）至2VggVgmax之间变化。漏极电流峰值为Imax,电流脉冲持续时间为to（t04JtrriJ-l-SninawULbSrnritr图11输入匹配电路原理图-：.BJIL|弔I昭押曲.T1!1C*fr=-KRTiq4U3I*恂叮7W區+”口匕卜屮3

20、吃3斗Lr.匚.hl.%.glIhlil-W*.HMH卜F口4:卄His0EDfTrmHLiTiTJHfiErriii3祁咲啤彥占川UMBQbiD-t图12输入匹配电路和结果输出匹配电路的设计如2调用“S-Params”模块，设置MSub参数，如图13所示MSubMSublH=0.64mm.Er-10-2/Mur=1Cond=1.0E+50Hu=1.Oe+033-T=0mm-TanD=0.002.Rough=0mrn图13输出匹配电路MSub参数设置TermTe玄Nijm=2-Z=50hmMSUB-hJSutrl.H=Q-64mn.Mui=1Corid=1.OE+5OHu=1.Oe+033T=

21、0mmT3riD=a.Lia2.Rough=LimmermTfefmlNurri=1-Z=50IJhmMTEE_A.DSTael-.SubWSjbrW1=iw3rriiTiW2二巔rriiTiW3=uii4rnmMLINTL1Sutist=MSutil-W=i.V3mrriMLOF1ENSTUBStutii_Sijti5t=,sjbstrLeng+h=j1U.0mil-.Wi.ii*4mn.Srl=1.0.GPIzSO.Ox?HzLlsplayT已mplaiedisptemplSFararrisjaddBSrTiith图14输出匹配电路原理图L=liGOAL-ODALch阳唧1.WI卅riFT

22、Tharr口Bp匸EgRrH广Smlnstan-Tt-Nam-1SPI.别口=-25fersewniieoni-CW2MLINTL：=LtiSl-Tll5iJtirMSU3“細Hn.G4-rfimB-1G2MurL.呵即呻D,勺nrnT=-0nimImEKiJlQ-1L2-5MbFl-Wjbrrm,L=Hnin冷fmG制ffene?PIk砒盟.邸静产牌$,仙邂伽叶IM0112，曄呼浮护图15输出匹配电路和结果3.4滤波器设计微波带通滤波器是一种被广泛研究的微波滤波器类型，它的品种繁多，性能各异是现代电子系统中的关键部件之一。微带线型滤波器是一种分布参数滤波器,它是由微带线或耦合微带线组成，具有

23、体积小、重量轻、价格低、性能稳定可靠等优点，在微波工程中的应用相当广泛.为设计出符合要求的带通滤波器结构,以往的设计过程设计者需要进行很大的计算和查表工作量,因为微带滤波器电路考虑的是分布参数。而且也无法验证结构参数的正确性以及精确性，所以如果调试目标板不理想的话就得重新估算，重新考虑微带边缘的修正问题。这样反复进行试验，延长了设计周期,同时也增加了成本。现在我们利用微波仿真软件ADS,使用软件自带的耦合微带传输线计算器来进行计算，对得出的电路拓扑结构进行仿真，并且对其不理想的地方进行优化处理。这样显然 # (完整)基于ADS有源倍频器的仿真设计减少了大量繁琐的计算，使得微带耦合滤波器的设计变

24、得简单、精确。3.4.1低通原型滤波器集总元件低通原型滤波器是用现代网络综合法设计微波滤波器的基础，各种低通高通、带通、带阻微波滤波器,其传输特性大都根据此原型特性推导出来的,这样更使微波滤波器的设计得以简化，精度得以提高.低通原型滤波器梯形电路结构见图16Si2g.+i8n+l肚为偶数n为奇数SoSin为偈数(b)g8h或II为奇数图16低通原型滤波器电路结构上图两者都可以用作低通原型滤波器，其响应相同.由于该电路是可逆的,故可以把左边的电阻看成信号源内阻,也可以把右边的电阻看成信号源的内阻。等波纹滤波器的设计思想就是用切比雪夫多项式TN来描述滤波器插入损耗的函数特征：IL=101og崔十理

25、驾糾I式中；TN(fl)=CP5iV|CC?S-1(|T或L,(|1)NAs11将式(33)代入上式不等式，可得到:n(cosh-iJ100.1LAs/1Oo.1LAr1)(COSh-10)1所需滤波器阶数为N=n+1。oJ0其中为截止边频00的归一化频率上两式中)为中心频率，与上下通带边频巴、oi关系为：o0=吧01(38)根据式(3-7)可以发现,滤波器的阶数跟截止频率的衰减度以及通带内的波纹指数有关。其关系是当在一定的阶数即N不变时,通带内的波纹越大，其截止频率处的衰减度就越大;反之衰减度就越小.当然要使在截止频率处的衰减度加大时，我们可以通过增加滤波器的阶数来满足.当确定好所设计滤波器

26、的阶数以及波纹指标，就可以根据切比雪夫元件值表查出元件的归一化值，如表1所示。迟&SiE;爲空届曲血2IJ.S4310.210L.54.31.02161.1474L.01161.0s-41.1MS1.S0S5L7T040.S1&11355-l，.F卜H存1137)11UD1.3T!21gE1騙11.4M4)2.05til1.5TI1.A幻也nI.1S151415S2.0W711.421S11811.0.站1.1SS814?+53.11991.颂口2IW1.5541108775U?*-4.21.19?71442(?2.1J46L帝希2-20541.151671.+4261.1357IJi.i表1

27、波纹指数0。1dB的N(1-9)阶元件值表3.4.2微带滤波器在微波电路中，微带传输线其实就是个分布参数电路，常用微带结构来模拟集总元件电感和电容，以实现所需的微波电路。我们利用平行耦合线构成的倒置转换器电路J来实现电路中谐振电路的并联耦合,图16a经变换后的电路如图17为只含并（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计 由低通原型滤波器得到变形低通原型滤波器后,再利用带通滤波器与低通原型的频率变换关系，将变形低通电路中的并联电容C（或串联电感L）变换成带通滤波器的并联谐振电路（或串联谐振电路）如图18所示，便构成了微波带通滤波器的等效显然，用半波长来代替谐振

28、电路，再通过微带间的耦合，即转换器,来实现微带带通滤波器。微带滤波器的指标为:通带频率5.96.1GHz,通带内波纹指数为0。1dB，阻带边频6士0。3GHz外衰减大于30dB。则为我们根据式（3-7）得具有0.1波纹的5阶切比雪夫滤波器的元件参数为g0g6=1；g1g5=1。1468;g2g4=1。3712；g3=1。9750,再利用公式（39）计算出奇偶模特性阻抗得计算结果如表2。Z|=Z0Oii，+101-ZJ+(ZJ.0ii+10ii+1(3-9a)Z|=Z0Oii，+10.-11,114-1Zh0-116酬10,041754500:丸揺0.031324S.4551.64348.464

29、48.000.2J6041剧1+ZJ+(ZJ0i，i+10i，i+1(3-9b)表2奇偶模特性阻抗值这样,可以利用ADS软件Linecalc如图19来计算微带尺寸。LiliSiaaLiIinWin*iTtklv匚赵|tCUN二DHCL4HCUW_QEFiWLT图19ADSLinecalc模块WID妙*22rvrEL|jjSfiSflfm1-1IFmEDOO11|叩二J1ZE制.画lQITzo4DOAmED匚Cflm1rnniFLirgJjfir-I田讯吐曰；|曲兀H!Rin-j誌斗.|kM111日汕/“腐Enfr=ad,mlriurtMhws-rLUVsCC-4.42=Sl01l!4101Ul

30、illjfld-；4103nl-41iraruzlCLijlCfljd-inE-O)KijrE.jClD-mFmriAratyrcSP1aNi-nnal加宁sfE)tf：LM5=Gfrh日儿直也:于出SaveGoihyes=.Mta-CfJaml-rfintn:=inTHomin.TTIJiN.I.Ur韋Qpn填師wW&.3E=7W5mmr._/算加胳如累沁in叫磁“逾;娜5YI=：SETJi?rm-.m牡平四n-If肚心EF苛EFILGUft-3-1-St5ubftm.DS科订Tins-n肝制料血Lhl*沁lil*TO.DKSTl-m阿码IHIILEMjnriiY|=j4E4immr-L-r

31、imrrmWUI=Cij&rnm-UUSHAIUHMIrIphm4nJ匚弐二匚賈：1,!犷Ron严UlnH”!_一_aa-iJqtiri=*：!GR图21优化电路结构进行多次优化后达到了我们所需要的效果，相关传输系数和反射系数，以及群延时分别如图22所示laJ/IJ-一rZ.忙rriFitfq=5TaDSItz订日宙梓1匸丄m!FftQ=5师？吃dtKb(21J.i=-oba33leg=8KtGHzdBfeL2.D)-O.2!Jb=;7-71-f图22-z-5毎-:AJDR违5V才幵TH51W己0?filCb)trcq.I_tt问】tK叮C-teS参数及群延时如图22可以看出进过多次优化仿真，

32、与图19相比通带中心频率从5。7Ghz变为6.0Ghz,与设计频率相符，达到了优化效果。由优化后的原理图生成的版图如图23所示。接下来我们还可以对电路版图进行矩量法Momentum仿真。图23微带版图这种版图的仿真是采用矩量法直接对电磁场进行计算得出的，可将其仿真作为对原理图设计的验证.但有时版图仿真结果与原理图仿真结果还是存在差异,那就得回到上一步对结构参数再次进行优化，直到版图仿真结果满意如图24所示.Frequency图24微带版图仿真曲线（S21）利用ADS软件来设计微带带通滤波器使设计的工作量大大减少，并且能够提高精度和效率，降低成本.但要设计出高性能的微带带通滤波器还需考虑更多的因

33、素。3.5结合目标对电流输入输出再次进行优化本次设计的主要目标是获得一定功率的倍频信号，以及输出功率,同时对不需要的二次谐波等和基波有一定的抑制.采用的仿真器为谐波平衡仿真器.图25为除去滤波器优化的整个电流原理图。图25为16GHz处的输出功率和倍频增益，以及加入滤波器后输入功率为10dBm时的各次输出谐波。(完整)基于ADS有源倍频器的仿真设计(完整)基于ADS有源倍频器的仿真设计 # ifil1freq=lS.OOGHz(a)m2-Z9m2ind0nw=11.000plotvsPwi&Jt,Pin)=-0.799191020Pm(b)图25输出功率和倍频增益以及各次谐波(Pin=10dB

34、m)待优化完成后生成印制电路板图:图26优化完成印制电路板图芯片的射频输入、输出端口己经匹配到50欧姆，芯片与介质基片之间的缝隙大约为50um,用长度为0.3llun的金丝来完成GaAs芯片的射频输入输出口与50欧姆微带电路的连接。（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计 #第4章电路制作及其测试由于条件限制，实验室缺少相应的微波器材，故无法做出倍频器实物，但了解到其制作过程及相关调试步骤。4.1倍频器装配实际电路制作中将基板被固定于一个屏蔽盒并且有两个SMA接头用于输入输出.GaAs芯片的安装主要有以下几种：1、导电胶粘接技术导电胶技术的工艺性好，固化容易

35、，固化物致密，粘接力强,但耐热有限.导电胶的厚度影响粘接强度，胶层厚度与导电胶的热阻都有密切的关系，胶层太厚会阻碍热的传导，而胶层太薄时,容易产生胶层不连续性、不均匀性等缺陷，致使热阻变大导电胶的固化温度、固化时间也影响其粘接强度.固化温度提高、固化时间增长其粘接强度增加;当固化温度较低时，需要较长的固化时间来达到一定的粘接强度，这是因为温度低、时间短,固化不完全,导致粘接强度低;并在一定温度下,随固化时间的增加粘接强度增加并接近一极限值。但是温度过高、时间过长反而会使胶层变脆，粘接强度下降。同时,在固化过程中施加一定的压力，可保证粘接材料与被粘表面紧密接触,有利于扩散、渗透、排除气体，使胶层

36、均匀致密，但压力不能太大，否则会使胶挤出太多,造成缺胶。粘接面必须清洁、干燥、轻水性好，这样保证粘接质量和可靠性，否则在温度试验和环境测试中会发生脱胶、起层等现象。2、超声热压焊采用超声热压焊对焊接要求较低，能减小对器件的热影响。焊接时,金属受压产生一定的塑性变形,使两个金属面紧密接触,其分子相互扩散牢固结合。超声功率使劈刀振动，使引线与被焊金属发生超声频率的摩擦，清除界面的氧化层，并引起弹性形变；在超声波焊的基础上将载体加热，这种加热可以使焊点处的金属流动性增加，防止超声焊期间的应变硬化,并为焊接面提供较好的接触界面和金属结构,(完整)基于ADS有源倍频器的仿真设计(完整)基于ADS有源倍频

37、器的仿真设计 # （完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计有利于焊点的快速键合，提高焊点的键合强度。但是，要获得质量高的焊点，必须根据电路片的种类、镀金层的情况、金丝的直径、金带的宽度和厚度、不同的芯片、芯片焊点的大小及载体来合理选择超声波的功率、压力和焊接持续时间。此外还有共晶焊技术、平行微隙焊等,这里就不详细介绍了。我们采用导电胶粘接技术和超声压焊相结合来实现GaAs芯片的安装。芯片的射频输入、输出端口己经匹配到50欧姆,因此只需要通过金丝焊线直接将射频输入输出口与电路中的50欧姆微带线相连接,芯片嵌入在两个介质基片之间，芯片与介质基片之间的缝隙应尽可能小，这样才能保证连接射频输入输出口的金

38、丝足够短,以减小寄生电感，芯片与介质基片之间的缝隙大约为50um，用长度为0。引lun的金丝来完成GaAs芯片的射频输入输出口与50欧姆微带电路的连接。GaAs芯片的接地已通过镀金的过孔与芯片的背面金属相连接，因此无需另外的接地焊线，将芯片直接焊接在屏蔽盒上就可以保证良好的接地和散热性能。引入直流偏置电压时，通过直径为25um的金丝焊线将各级的直流偏置点分别连接到芯片电容上，然后再连接到各个直流偏置电压上，在靠近芯片的地方采用100pF的芯片电容是为了滤除通带内的射频信号，防止其进入直流偏置电路。考虑到机械加工的精度，倍频器屏蔽外壳选择黄铜加工材料。黄铜具有容易加工、硬度高、与铁相比不易氧化的

39、优点，同时,铜与GaAS具有相近的热膨胀系数，而且具有良好的热传导率以确保充分散热，屏蔽铜壳表面必须光滑同时镀金以保证良好的接地和便于电路的焊接安装。4.2倍频器测试FET有源四倍频器装配、调试完毕后，再对整个装置进行了测试,测试的主要内容是在一定的输入频率、输入功率情况下测试输出信号的频谱和功率。FET四倍频器功率头功率计DMP-2图28FET四倍频器测试框图按照图28所示对倍频器测试的具体步骤如下:a）。对仪器、仪表进行严格校准.b）。开启直流电源和所有测试仪器，预热半小时直流供电：+12V,即在测试加电前应将直流电压置为+12V,电流最大输出限流为350mA。所有的接地线必须连接良好，有

40、输出开关的直流电源置为“输出开”的状态。用同轴电缆连接信号源的射频输出端口和倍频器输入端口,倍频器输出端口用波导同轴转换接头跟频谱仪或功率计相连。.用功率计测试倍频器的输出功率，测试装置主要由微波信号源、待测倍频器、功率头和功率计组成,信号源的输入信号频率设在8.2512.5GHz范围内，输入功率设为5dBm，开启射频输出，以0。5dBm为步进功率逐步增加信号源输出功率，直到加在倍频器输入口的信号不超过10dBm,测出倍频器在各个频率点上的输出功率。.用频谱仪测试倍频器的输出频谱，观察倍频器的谐波电平。测试装置主要由微波信号源，待测倍频器、谐波混频器以及频谱仪组成，信号源的输入信号频率设在8.

41、2512.5GHz范围内，输入功率设为5dBm，开启射频输出，以0。5dBm为步进功率逐步增加信号源输出功率，直到加在倍频器输入口的信号不超过10dBm，观察倍频器的输出频谱特性,频谱先经过谐波混频器混频后再用具有扩频功能的AgilentE4407B频谱仪观察。.通过简单的计算就可以得到四倍频器的输出信号功率和谐波抑制，计算方法为:四次谐波信号功率=功率计测试功率-谐波信号功率；谐波抑制度=四次谐波信号功率-其它谐波信号功率.根据测试数据判断倍频器各项指标是否达到要求。第5章结论综上所述微波倍频器是通信、雷达、电子对抗不可缺少的重要部件，与无源倍频率、器相比，FET有源倍频器倍频损耗小，温度稳

42、定性好,因而对FET有源倍频器的研究至关重要!本文分析了倍频器的基本原理和倍频机理，为微波倍频技术的研究提供了可靠的理论依据,然后在理论分析的基础上，结合ADS软件对倍频电路进行了仿真研究并最终优化得到预期的结果。本课题的完成，对以后的学习和工作是非常有帮助的，尤其是在微波理论分析阶段和ADS软件仿真过程中所积累的经验，为以后的微波仿真设计打下了坚实的基础。（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计（完整）基于ADS有源倍频器的仿真设计 致谢：首先向我的导师周晓萍副教授致以衷心的感谢，本论文能得以顺利完成离不开周老师的悉心教导。四年来，周老师广博的知识、严谨的治学态度、平易近人的学者风范,对事业的奉献精神以及对学生无微不至的关心，都将是我一生难忘的。感谢周老师在论文过程中给予的耐心细致的指导和帮助。本文的工作从方案论证到软件仿真设计，都是在周老师的指导下完成的,她丰富的工程经验以及对我的精心指导是本文能够顺利完成的关键。感谢孟海成师兄在本文完成过程中给予的帮助,感谢池源、赵闻等同学给予的支持和鼓励。感谢我的父母和亲人在我漫长的求学过程中给予的理解和支持！感谢为评阅本文付出辛勤劳动的老师