基于70 nm InP HEMT工艺的230~250 GHz低噪声放大器设计

作     者：刘星 孟范忠 陈艳 张傲 高建军 LIU Xing;MENG Fan-Zhong;CHEN Yan;ZHANG Ao;GAO Jian-Jun

作者机构：中国电子科技集团公司第十三研究所河北石家庄050051 南通大学交通与土木工程学院江苏南通226019 华东师范大学物理与电子科学学院上海200241 

出 版 物：《红外与毫米波学报》 (Journal of Infrared and Millimeter Waves)

年 卷 期：2023年第42卷第1期

页      面：37-42页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62201293 62034003) 

主　　题：铟磷高电子迁移率晶体管(InP HEMT) 低噪声放大器(LNA) 太赫兹集成电路(TMIC) 

摘      要：基于70 nm InP HEMT工艺,设计了一款五级共源放大级联结构230~250 GHz低噪声太赫兹单片集成电路(TMIC)。该放大器采用扇形线和微带线构成栅极和源极直流偏置网络,用以隔离射频信号和直流偏置信号;基于噪声匹配技术设计了放大器的第一级和第二级,基于功率匹配技术设计了中间两级,最后一级重点完成输出匹配。在片测试结果表明,230~250 GHz频率范围内,低噪声放大器的小信号增益大于20 dB。采用Y因子法对封装后的低噪声放大器模块完成了噪声测试,频率为243~248 GHz时该MMIC放大器噪声系数优于7.5 dB,与HBT和CMOS工艺相比,基于HEMT工艺的低噪声放大器具有3 dB以上的噪声系数优势。