Un desplazador de fase basado en GaN HEMT de banda X de 5 bits
Autores: Chiu, Hsien-Chin; Chen, Chun-Ming; Chang, Li-Chun; Kao, Hsuan-Ling
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un desplazador de fase basado en GaN HEMT de banda X de 5 bits
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Nitruro de galio
Cambiador de fase
Circuito integrado monolítico de microondas
Bits de fase
Pérdida de inserción
Error de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, proponemos un circuito integrado monolítico de microondas basado en un transistor de alta movilidad de electrones de nitruro de galio (GaN) de banda X de 5 bits para una técnica de matriz de fase. El diseño incluye redes de paso alto/paso bajo para el bit de fase de 180 grados, dos redes de paso alto/paso de banda separadas para los bits de fase de 45 grados y 90 grados, y dos líneas de transmisión basadas en interruptor de onda viajera y redes de carga capacitiva que están separadas para los bits de fase de 11.25 grados y 22.5 grados. La variación de estado a estado en la pérdida de inserción es de 11.8 +/- 3.45 dB, y se obtuvo una pérdida de retorno de entrada/salida de menos de 8 dB en un rango de frecuencia de 8-12 GHz. Además, el cambiador de fase logró un bajo error de fase cuadrático medio (RMS) y un error de amplitud RMS de 6.23 grados y 1.15 dB, respectivamente, bajo el mismo rango de frecuencia. La potencia de entrada referida a los cinco estados principales de cambio de fase fue mayor de 29 dBm a 8 GHz. El error de fase RMS y el error de amplitud RMS aumentaron ligeramente cuando la temperatura aumentó de 25 a 100 grados Celsius. El cambiador de fase en chip no presentó consumo de energía de corriente continua y ocupó un área de 2 x 3 mm.
Descripción
En este estudio, proponemos un circuito integrado monolítico de microondas basado en un transistor de alta movilidad de electrones de nitruro de galio (GaN) de banda X de 5 bits para una técnica de matriz de fase. El diseño incluye redes de paso alto/paso bajo para el bit de fase de 180 grados, dos redes de paso alto/paso de banda separadas para los bits de fase de 45 grados y 90 grados, y dos líneas de transmisión basadas en interruptor de onda viajera y redes de carga capacitiva que están separadas para los bits de fase de 11.25 grados y 22.5 grados. La variación de estado a estado en la pérdida de inserción es de 11.8 +/- 3.45 dB, y se obtuvo una pérdida de retorno de entrada/salida de menos de 8 dB en un rango de frecuencia de 8-12 GHz. Además, el cambiador de fase logró un bajo error de fase cuadrático medio (RMS) y un error de amplitud RMS de 6.23 grados y 1.15 dB, respectivamente, bajo el mismo rango de frecuencia. La potencia de entrada referida a los cinco estados principales de cambio de fase fue mayor de 29 dBm a 8 GHz. El error de fase RMS y el error de amplitud RMS aumentaron ligeramente cuando la temperatura aumentó de 25 a 100 grados Celsius. El cambiador de fase en chip no presentó consumo de energía de corriente continua y ocupó un área de 2 x 3 mm.