GaAsHBT壓控振蕩器輻照噪聲研究.pdf

1、隨著個人移動設備的不斷更新使得移動通訊飛速發(fā)展，使得無線通訊越來越受到關注，與此相關的射頻電路也倍受關注。VCO是鎖相環(huán)中的主要構成成分之一，是產生頻率的不可缺少的一部分，廣泛用于衛(wèi)星通信終端、手機、雷達、軍事通信系統(tǒng)、導彈制導系統(tǒng)、基站、數字無線通信、光發(fā)射機、光學多工器等電子系統(tǒng)中。而VCO中的相噪，作為度量其性能的必要特征，也受到越來越多的關注。VCO作為鎖相環(huán)中的重要構成成分之一，其相噪確定了鎖相環(huán)的整體噪聲。因此對VCO噪聲的

2、研究也成為提升鎖相環(huán)質量，進而提升通訊系統(tǒng)質量的重要一環(huán)。
　　與同質結雙極型晶體管相比，異質結雙極型晶體管具有具有更為優(yōu)越的頻率特性。而作為異質結雙極型晶體管一員，GaAs HBT比Si具有除了臨界擊穿電場高、禁帶寬、熱導率高、本征溫度高、電子飽和速度高等特點，更具有較強的抗輻照性能，因而廣泛應用與航天、軍事、核輻射等應用領域。
　　本文采用ADS仿真工具對GaAs HBTVCO電路的輻照前后相噪進行仿真。由于ADS中的G

3、aAs HBT小信號噪聲模型不夠精確導致VCO電路的相噪仿真不夠精確。為了解決這一問題必須建立精確的GaAs HBT小信號噪聲模型。首先通過采用解析模型方法建立了精確的GaAs HBT小信號模型。綜合考慮了基極、發(fā)射極、集電極的內外電阻、基-射結電容、基-集結電容以及各個動態(tài)電阻對小信號模型的影響，建立了GaAs HBT小信號模型。同時采用分層提取的參數提取方法，通過open和short結構提取寄生參數；通過集電極開路的方法提取外參數；

4、通過分步提取方法提取本征參數。其次在GaAs HBT小信號模型的基礎上建立GaAs HBT小信號噪聲模型。本文采用傳統(tǒng)噪聲模型，考慮了影響器件高頻特性的熱噪聲和閃爍噪聲。在小信號模型的基礎上加入與各個電阻相關的熱噪聲和與各個電流相關的閃爍噪聲。該模型通過實驗證明了其具有很好的精度，達到預期目標。
　　本文通過在VCO電路中加入先前確定的比較精確的GaAs HBT小信號噪聲模型，進行相噪的仿真。首先對VCO電路進行輻照之前的相噪仿真