基于GaAs衬底的功分器芯片设计_韦雪真.pdf
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1、2022年第46卷第10期121Parts and ApplicationS器 件 与 应 用文献引用格式:韦雪真,白银超,王朋,等.基于 GaAs 衬底的功分器芯片设计 J.电声技术,2022,46(10):121-123.WEI X Z,BAI Y C,WANG P,et al.Design of power divider chip based on GaAs substrate J.Audio Engineering,2022,46(10):121-123.中图分类号:TN912.2 文献标识码:A DOI:10.16311/j.audioe.2022.10.034基于 GaAs 衬底
2、的功分器芯片设计韦雪真,白银超,王 朋,郝志娟(中国电子科技公司第十三研究所,河北 石家庄 050051)摘要:依据 Wilkinson 功分器原理,将四分之一波长传输线等效为集总参数电路,在 GaAs 衬底上设计并实现一款 20 30 GHz宽带功分器芯片。通过工艺线提供的衬底设置和电磁仿真软件建模仿真优化,功分器的测试结果和仿真结果具有较高的一致性。芯片尺寸为 0.9 mm0.7 mm0.1 mm。探针台在片测试结果表明,功分器芯片在设计带宽 20 30 GHz 内,插入损耗小于 4 dB,隔离度大于 20 dB,输入回波损耗和输出回波损耗均优于 15 dB,具有低损耗、高隔离、驻波好、面
3、积小、成本低的优良特性。关键词:Wilkinson 功分器;GaAs 衬底;插入损耗Design of Power Divider Chip Based on GaAs SubstrateWEI Xuezhen,BAI Yinchao,WANG Peng,HAO Zhijuan(The 13th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation,Shijiazhuang 050051,China)Abstract:Based on the Wilkinson power splitter principle
4、,a 2030 GHz broadband power splitter chip is designed and implemented on GaAs substrate,which is equivalent to a quarter wavelength transmission line as a lumped parameter circuit.Through the substrate setup provided by the process line and simulation optimization of the electromagnetic simulation s
5、oftware,the test results of the power divider have a high consistency with the simulation results.The chip size is 0.9 mm0.7 mm0.1 mm.The on-chip test results of the probe station show that the power splitter chip has the advantages of low loss,high isolation,and low cost,with the insertion loss les
6、s than 4 dB and the isolation greater than 20 dB in the design bandwith of 2030 GHz.The input return loss and outout return loss are both better than 15 dB.Keywords:Wilkinson power divider;GaAs substrate;insertion loss0 引 言在微波电路中,功分器用于将功率分配到各个支路中去1。其中,Wilkinson 功分器是一种结构简单、应用非常广泛的功分器。近年来,随着无线电技术的迅速发展
7、,通信设备对无源器件宽带、高隔离、小型化、集成化的要求日益提高。传统的Wilkinson 功分器多采用四分之一波长传输线的分布电路形式实现 2-5。这种形式传输损耗小,但是在低频,尺寸较大;在高频,由于传输线之间的边缘电场作用,隔离度不高。因此,传统的分布式四分之一波长传输线 Wilkinson 功分器无法满足新形势下通信设备对无源器件的综合要求,其大尺寸、低隔离特点已经不适应新型通信系统对小型化、高性能的追求。本文基于 GaAs 衬底设计了一款集总参数功分器,尺寸小,一致性好,芯片尺寸仅为 0.9 mm 0.7 mm0.1 mm,并且在 20 30 GHz 频率范围内获得了良好的隔离度、较低
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