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單片微波集成電路
閱讀�3975時間�2020-11-04 16:21:49

單片微波集成電路,亦稱微�/毫米波單片集成電路,是一種在半絕�半導(dǎo)�襯底上用一系列的半�(dǎo)體工藝方法制造出無源和有源元器件,并連接起來�(gòu)成應(yīng)用于微波(甚至毫米波)頻段的新型集成功能電路。單片微波集成電路具有體積小、重量輕、可靠性高、工作頻帶寬、耗電省等�(yōu)點,可用于廣播電�(wèi)星接收機�高頻���(wèi)星通信、微波通信、空間遙感等接收機的高頻電路�

單片微波集成電路概述

單片微波集成電路包括多種功能電路,如低噪聲放大器(LNA�、、混頻器、上變頻�、檢波器、調(diào)制器、壓控振蕩器(VCO)、移相器、開�(guān)、MMIC收發(fā)前端,甚至整個發(fā)�/接收(T/R)組件(收發(fā)系統(tǒng)�。單片微波集成電路加速了砷化鎵集成電路技�(shù)的發(fā)�,為武器裝備的信息系�(tǒng)實現(xiàn)低成�、微型化和提高信息處理能力打下了堅實的基�(chǔ)�  
 

單片微波集成電路特點

 由于單片微波集成電路的襯底材料(如GaAs、InP)的電子遷移率較高、帶禁寬度寬、工作溫度范圍大、微波傳輸性能�,所以單片微波集成電路具有電路損耗小、噪聲低、頻帶寬、動�(tài)范圍大、功率大、附加效率高、抗電磁輻射能力強等特點。單片微波集成電路設(shè)計靈活,元器件密度高,引線和焊點�,與用分立元件或混合電路制成的微�/毫米波電路相比,具有體積�、重量輕、可靠性高、工作頻帶寬、耗電省等�(yōu)�,可用于綜合電子�(zhàn)系統(tǒng)、機載合成孔徑雷�、衛(wèi)星通信系統(tǒng)終端、精確制�(dǎo)彈藥的末制志裝置等�  
 

單片微波集成電路的用�

單片微波集成電路已成為當(dāng)前發(fā)展各種高科技武器的重要支�,已廣泛用于各種先進的�(zhàn)�(shù)�(dǎo)�、電子戰(zhàn)、通信系統(tǒng)、陸??栈母鞣N先進的相控�?yán)走_(特別是機載和星載雷達),在民用商業(yè)的移動電�、無線通信、個人�(wèi)星通信�(wǎng)、全球定位系�(tǒng)、直播衛(wèi)星接收和毫米波自動防撞系�(tǒng)等方面已形成正在飛速發(fā)展的巨大市場�  

單片微波集成電路的發(fā)�

單片微波集成電路具有電路損耗小、噪聲低、頻帶寬、動�(tài)范圍大、功率大、附加效率高等一系列�(yōu)�,并可縮小的電子�(shè)備體�、重量減�、價格也降低不少,這對軍用電子裝備和民用電子產(chǎn)品都十分重要。美國、日本、西歐都把單片微波集成電路作為國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心,競相投入大量的人力、物�,展開激烈的競爭�   

80年代中期以前的單片微波集成電�,頻率一般在40GHz以下,器件是采用柵長�0.5mm左右的GaAs 金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MESFET)。后來在低噪聲的單片微波集成電路�(lǐng)域的先進水平都被HEMT、PHEMT和近年來飛速發(fā)展的InP HEMT所取代,InP基HEMT的最佳性能是fT�340GHz,fmax�600GHz。目前,低噪聲單片微波集成電路的典型水平�29�34GHz以下�2級LNA噪聲�1.7dB,增益為17dB�92�96GHz�3級LNA噪聲�3.3dB,增益為20dB�153�155GHz�3級低LNA增益�12dB�  

美國TRW公司已研制成功單片微波集成電路功率放大器芯片,Ka波段輸出功率�3.5W,相�(guān)功率增益11.5dB,功率附加效率為20��60GHz的單片微波集成電路輸出功率為300mW,效�22��94GHz采用0.1mm AlGaAs/InGaAs/GaAs T型柵功率二級MMIC,最大輸出功�300mW,最高功率附加效率為10.5��  

HP公司研制�6�20GHz單片行波功率放大�,帶�(nèi)最小增益為11dB,帶�(nèi)不平坦度為�0.5dB�20GHz�1dB壓縮點輸出功率達24dB。Raythem. Samvng及Motorola�(lián)合開�(fā)的X-Ku波段,單片微波集成電路輸出功率達3.5W,最大功率附加效率為49.5%�  

西屋公司研制成功直流-16GHz�6位數(shù)字衰減器單片微波集成電路�16GHz插損小于5dB�  

日本三菱電器公司研制的大功率多柵條AlGaAs/GaAs HBT,在12GHz下功率附加效率為72�;NEC公司開發(fā)�26GHz AlGaAs/GaAs大功率HBT器件達到了目前最高輸出功率(740mW)和功率附加效率�42%)�  

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