日前，經(jīng)過微電子所微波器件與集成電路研究室（四室）科研人員的不懈努力，研制成功多款新型振蕩器和分頻器。

　　K波段注鎖振蕩器、Ka波段壓控振蕩器

　　四室HBT小組采用1um GaAs HBT工藝成功研制出K波段15GHz 注入鎖定振蕩器。該振蕩器利用注入信號的諧波鎖定工作于15GHz的振蕩核心，其電路照片如圖1所示。經(jīng)測試，該電路可被2~20倍的偶次諧波鎖定，即最低可采用750MHz信號實(shí)現(xiàn)15GHz振蕩器鎖定。此振蕩器能夠方便的實(shí)現(xiàn)k波段鎖相，可用于該頻段系統(tǒng)頻率源。

圖1 K波段15GHz注入鎖定振蕩器電路

　　與此同時(shí)，科研人員采用1um GaAs HBT工藝研制成功工作于Ka波段的壓控振蕩器核心，電路及頻譜測試照片如圖2所示。

　　該振蕩器采用全分布諧振腔，調(diào)諧范圍為31.2GHz~32.2GHz，在32GHz時(shí)，相位噪聲優(yōu)于-95dBc@1MHz offset，輸出功率高于0dBm。該振蕩器表明利用1um GaAs HBT工藝能夠?qū)崿F(xiàn)Ka乃至更高頻率的振蕩電路，通過改進(jìn)，有望用于Ka波段系統(tǒng)頻率源。

圖2 Ka波段壓控振蕩器及其輸出頻譜圖

　　DC～40GHz分頻器

　　HBT小組采用1um GaAs HBT工藝研制了一款DC～17GHz四分頻器芯片，該芯片可將DC～17GHz的輸入頻率進(jìn)行4倍分頻，該芯片采用由兩級由ECL邏輯門構(gòu)成的2分頻器構(gòu)成，將輸入頻率分頻至DC～4.25GHz，其頻段已經(jīng)處于商用鎖相環(huán)（PLL）芯片可處理的范圍內(nèi)。該款分頻器是17GHz范圍內(nèi)鎖相環(huán)路的前端芯片，應(yīng)用十分廣泛。

圖3 DC-17GHz分頻器芯片照片和實(shí)際4分頻時(shí)輸出的頻譜圖

　　該小組還在研究室內(nèi)部自主的化合物半導(dǎo)體工藝線上成功研制出基于InP DHBT工藝的2分頻器電路，其芯片照片與測試結(jié)果如圖4所示。

圖4 InP DHBT基二分頻器芯片照片和實(shí)測頻譜圖

　　分頻器采用fmax超過300GHz的InP基DHBT晶體管研制，該芯片是國內(nèi)速度最高的分頻器電路。如果將GaAs基四分頻器與InP基二分頻器結(jié)合使用將使得PLL環(huán)路可以覆蓋DC～40GHz頻率范圍，這兩款分頻器是毫米波頻率源中的關(guān)鍵組成部分。