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随着微波电路和半导体材料的发展,单片微波集成电路(MMIC)技术日益成熟。MMIC凭借其尺寸小、质量轻、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点,广泛地应用于军事电子战、雷达、宽带通信、智能交通等系统,从军用到民用,MMIC的应用无所不在。倍频器能够降低电子设备的主振频率,扩展工作频段,解决微波频谱拥挤问题;此外,它还是频率合成器的一个重要组成部分。单片倍频器不仅具有以上的作用和特点,还结合了单片微波集成电路的优点。在现代的毫米波通信系统中,单片倍频器比混合电路设计的倍频器更具有优势。本论文的主要工作是基于0.15um GaAs PHEMT单片微波集成电路工艺,设计和研制14/56 GHz MMIC四倍频器芯片。该四倍频器采用有源倍频方案提高倍频增益;采用单管FET一阶四倍频电路拓扑结构,有效地减小芯片尺寸;利用四分之一波长开路微带传输线抑制和滤除基波和不需要的谐波。单片四倍频器的设计利用了Advanced Design System (ADS)软件进行电路模拟仿真和版图设计。本论文设计的MMIC四倍频器在输入功率为3.5~5dBm时,输入频率为14±0.5GHz条件下,其输出变频增益为-4.6±0.4dB,最大变频增益为-4.2dB;输出信号以56GHz为中心,3dB带宽7.1%;基波抑制大于30dBc,二次谐波抑制大于25dBc,三次谐波抑制大于27dBc;芯片的尺寸为1.5mm×1.2mm。该MMIC四倍频器设计满足预期目标,将应用于60GHz毫米波频综系统,提高工作频率。采用先进的0.15um GaAs PHEMT工艺,设计和研制实用的14/56 GHz MMIC四倍频器芯片是本学位论文的特色。目前,国内尚未见V波段MMIC毫米波四倍频器芯片的研究报道,本学位论文的研究有利于促进国内毫米波单片倍频器的发展。