微波固态电路

微波固态电路习题集（81题）第一章、微波晶体管电路(1)微波晶体管的主要发展方向包括哪几个方面?(p1)A(2)为提高小信号和小功率硅微波双极晶体管的性能,一般在结构设计和工艺上采用哪些措施?为什么硅微波双极晶体管的特征频率不可能很高?(p3)(3)双极晶体管噪声主要来源有哪些?(p4-p5)(4)请写出MESFET特征频率f T与直流跨导g mo和栅源电容Cgs的近似表达式。

说明MESFET 的特征频率f T与直流跨导g mo和栅源电容Cgs关系如何?减小MESFET的栅长与特征频率有何关系?(p9)A(5) MESFET噪声主要来源有哪些? 其最小噪声系数与频率有何关系? (p10-p11)A(6) MESFET噪声系数与直流工作点有何关系? (p11)A(7)何谓半导体的异质结?(p11)A(8)你能说出HEMT和HBT的中文意思吗?(p12-p14)A(9) HEMT和HBT的显著优点有哪些?(p11、p15)(10)微波晶体管放大器主要性能参量有哪些?(p17)11）请写出线性两端口网络S参数的表达式，并简述晶体管S参数的物理意义。

（P18）(12)晶体管正向和反向传输系数不等的物理意义是什么?(p18)(13)微波放大器工作是否稳定的判据是什么? 如何判断？(p21)(14)微波放大器输入/输出端口绝对稳定的充要条件是什么?(p25)(15)请写出有源二端口网络噪声系数一般表达式,并说明表达式中各项的物理意义.(p27)A(16)低噪声放大器设计中最佳噪声匹配和最大功率增益匹配有何不同? 最佳噪声匹配时对传输功率有何影响？(p31,p35)A(17)宽带放大器主要电路形式通常有哪些?(p38)(18)微波功率放大器设计中,MESFET哪些特性参数与输出功率密切相关?(p44)(19)简述放大器1dB压缩点输入和输出功率及三阶交调系数的定义.(p44-p45)(20)介质谐振器稳频FET振荡器一般可分哪两种类型？各有何特点？(p54)(21）介质谐振器在反馈式介质稳频FET振荡器电路和反射型共源介质稳频FET振荡器电路中分别等效为何种电路？(22)列表比较双极晶体管，MESFET，HEMT和HBT的参数。

6．中频移相器应该加在B 端口v )cos()(s s s s t V t =ω+ϕ设2端口信号电压 1端口本振电压 )cos()(L L L L t V t v ϕω+=加到D1、D2、D3、D4管上的信号及本振电压分别为：因为信源角频率>本振角频率，可得D1、D2、D3、D4产生的中频电流分别为：)cos(2)()()(431πϕϕω−−+=−=if if B g t i t i t i L s if s tV混频器A 的中频输出为：混频器B 的中频输出为： B 的中频输出经过移相器移相得到 )23cos(2)(1'πϕϕω−−+=l s if s B t V g t i )23cos(4)()()(1'πϕϕω−−+=+=l s if s B A t V g t i t i t i 可见混频器B 的中频输出经过90度移相,在M 处与A 管中频同相迭加。

外镜频抑制:2端口设外镜像频率信号为 ])2cos[()(i S L i i t V t v ϕωω+−=1端口本振信号为 )cos()(L L L L t V t v ϕω+=D1、D2、D3、D4管混出的中频电流为：)2cos()(11πϕϕω−−+=i L if i t V g t i )2cos()(12πϕϕω+−+=i L if i t V g t i )cos()(13πϕϕω−−+=i L if i t V g t i)cos()(14i L if i t V g t i ϕϕω−+=)2cos(2)()()(121πϕϕω−−+=−=i L if i A t V g t i t i t i)cos(2)()()(143πϕϕω−−+=−=i L if i B t V g t i t i t i混频器B 的中频输出经过90度移相得到)23cos(2)(1'πϕϕω−−+=i L if i B t V g t i 在M 处0)()()('=+=t i t i t i B A 所以在L S ωω>时，中频移相器应该加在B 端口，才能保证外来信号混出的中频在M 处同相迭加，外来镜像干扰混出的中频在M 处反同相相抵消。

Kaijun Song, Yong Fan, Yonghong Zhang: “Eight-Way Substrate Integrated Waveguide Power Divider with Low Insertion Loss”, IEEE Trans. Microw. Theory Tech., Jun. 2008, vol. 56, (6), pp. 1473-1477Kaijun Song, Quan Xue: "Planar Probe Coaxial-Waveguide PowerCombiner/Divider", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., Nov. 2009, vol. 57, no. 11, pp. 2761-2767.Kaijun Song, Quan Xue: "Inductance-Loaded Y-Shaped Resonators and Their Applications to Filters", IEEE Trans. Microw. Theory Tech., Apr. 2010, vol. 58, no. 4, pp. 978-984.Quan Xue, Kaijun Song, and Chi Hou Chan: “China: Power Combiners /Dividers," IEEE Microwave Magazine, 2011, vol. 12, no. 3, pp. 96-106.pp. 1133-1134.Kaijun Song, Quan Xue, "Ultra-Wideband (UWB) Ring-Cavity Multiple-Way Parallel Power Divider", IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 60, no. 10, pp. 4737-4745, 2013. (IF: 5.468)Kaijun Song, F. Zhang, S. Hu, and Y. Fan, “Ku-band 200W Pulsed Power Amplifier Based on Waveguide Spatially Power-Combining Technique for Industrial Applications,”IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(8): 4274-4280, 2014. (IF: 5.16)Kaijun Song, Y. Mo, Q. Xue, and Y. Fan, “Wideband Four-Way Out-of-Phase Slotline Power Dividers,”IEEE Transactions on Industrial Electronics, 61(7): 3598-3606, 2014. (IF: 5.16)低噪放（LNA）振荡器微波开关三、微波集成电路的应用制导通信雷达空间探测射电天文卫星目标识别遥感应用J-20。

【二】1.列举几种常用的平面传输线（微带线，倒置微带，悬置微带，槽线鳍线、共面波导等）2.微带线主要传输的模式是（准TEM模），带线的传输主模是（TE M）3.微带线最高工作频率的影响因素有（寄生模的激励、较高的损耗、严格的制造公差、处理过程中的脆性、显著的不连续效应、不连续处的辐射引起低的值）4.定向耦合器常用表征参量有（耦合度、方向性、隔离度）1.简述MMIC技术的优点（1）电路的体积、重量大大减小，成本低。

与现有的微波混合集成电路（HMIC）比较，体积可缩小90%～99%，成本可降低80%～90%。

（2）便于批量生产，电性能一致性好；制造MMIC是采用半导体批量加工工艺，一旦设计的产品验证后就可大批量生产；电路在制造过程中不需要调整。

（3）可用频率范围提高，频带成倍加宽。

由于避免了有源器件管壳封装寄生参量的有害影响，所以电路工作频率和带宽大大提高。

（4）可靠性高，寿命长，MMIC一般不需要外接元件，清除了内部元件的人工焊接，当集成度较高时，接点和互连线减少，整机零部件数大量减少，所以可靠性大大提高（可提高100倍）。

【三】1.晶体管器件可分为（结型晶体管和场效应晶体管）2.用数学式子表示放大器绝对稳定的条件（K为稳定系数）3.功率合成技术中的电路合成包含（谐振式功率合成、非谐振式功率合成）两种方式4.低噪声双极晶体管的两个重要的电参数是（功率增益和噪声系数）5.双极晶体管的噪声来源有（热噪声、散粒噪声、闪烁噪声）6.微波晶体管放大器的增益包含（转换功率增益、资用功率增益、实际功率增益）三种7.描述功率放大器特性的参量有（功率效率和功率附加效率、功率压缩、动态范围、交调失真、调幅-调相转换）8.列举三种功率合成技术（器件级合成、电路合成、空间功率合成和准光合成）9.晶体管噪声系是指晶体管输入端（信号/噪声功率）与输出端（信号/噪声功率）的比值10.功率双极晶体管常用的输出功率有（饱和输出功率P0，线性输入功率P1dB，脉冲输入功率Pp）三种1.简述甲、乙、丙三类放大器的工作状态及特点(1)甲类放大的工作特征是发射结处于正向偏压，晶体管在静态时维持较高的静态直流电流。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010786793.X(22)申请日 2020.08.07(71)申请人 安徽华东光电技术研究所有限公司地址 241000 安徽省芜湖市弋江区高新技术产业开发区峨山路01(72)发明人 周二风　朱良凡　蔡庆刚　汪伦源　刘光亮　郑君　刘煜文　(74)专利代理机构 安徽华普专利代理事务所(普通合伙) 34151代理人 谢建华(51)Int.Cl.H03F 1/52(2006.01)H02M 1/00(2007.01)(54)发明名称一种大功率微波固态功放供电及保护电路(57)摘要本发明提供一种大功率微波固态功放供电及保护电路，具有微波固态功放温度检测电路单元、微波固态功放栅压供电电路单元、微波固态功放漏压供电和过压、过流保护电路单元以及微波固态功放漏压供电和过温、供电时序保护电路单元。

本发明提供的一种大功率微波固态功放供电及保护电路，可以为微波固态功放供电，且能有效解决大功率微波固态功放过压、过流、过温、加电时序错误时对功放的保护，减少经济损失，提升了功放的稳定性和可靠性。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 111884604 A 2020.11.03C N 111884604A1.一种大功率微波固态功放供电及保护电路，其特征在于，包括MCU控制器（U1）、温度传感器(U2)、 DAC转换器（U3）、电压反相器（U4）、电压射随器（U5）、负控正电路（U6）、电压取样电路（U7）、电压比较器（U8）、电流检测电路（U9）、电压比较器（U10）、逻辑门-与门（U11）、驱动器（U12）、MOSFET （U13）、微波固态功放（U14）；其中，所述MCU控制器（U1）、所述温度传感器（U2）、所述逻辑门-与门（U11）相连，构成微波固态功放温度检测电路单元；所述MCU控制器（U1）、所述DAC转换器（U3）、所述电压反相器（U4）、所述电压射随器（U5）、所述微波固态功放（U14）相连，构成微波固态功放栅压供电电路单元；所述MCU控制器（U1）、所述DAC转换器（U3）、所述电压取样电路（U7）、所述电压比较器（U8）、所述电流检测电路（U9）、所述电压比较器（U10）、所述逻辑门-与门（U11）、所述驱动器（U12）、所述MOSFET （U13）、所述微波固态功放（U14）相连，从而构成微波固态功放漏压供电和过压、过流保护电路单元；所述MCU控制器（U1）、所述DAC转换器（U3）、所述电压反相器（U4）、所述负控正电路（U6）、所述逻辑门-与门（U11）、所述驱动器（U12）、所述MOSFET （U13）、所述微波固态功放（U14）相连，从而构成微波固态功放供电时序保护电路单元。

微波固态电路实验报告优秀范文微波固态电路试验报告优秀范文一、课程性质和目标授课对象：本科三年级同学课程类别：专业核心课、专业课教学目标：使同学了解各种常用微波半导体器件的种类、工作机理、主要特点和功能，初步把握微波固态电路的类型、工作原理、应用领域和设计的原则，并对微波电路有初步了解。

让电磁场与无线技术、电波传播与天线、电子信息工程、信息对抗技术等专业同学能把握微波电路的基础学问，为从事电磁场与微波技术应用工作打下基础。

二、课程内容支配和要求（一）教学内容、要求及教学方法（32学时）第一章：引言（1学时）简洁介绍微波的频段划分，微波电路的进展及其应用，要求同学了解该章内容，从进展的眼光看待微波电路，增加学习的目的性。

其次章：微波集成电路基础（5学时）介绍微波平面集成传输线的种类和基本特性；微波单片集成电路最基本的学问，要求同学了解该部分内容。

理解微带电路的不连续性，把握常用的微带元件、阻抗变换电路及功率安排器和耦合器。

第三章：微波晶体管放大器（10学时）了解微波三极管（包括双极晶体管、场效应晶体管、高电子迁移率晶体管和异质结双极晶体管）的基本工作机理，要求理解固态器件的等效电路模型与参数，以及其主要性能指标和适用范围。

本章主要讲授小信号晶体管放大器、晶体管功率放大器及晶体管振荡器电路的工作原理、适用范围、器件选择、主要性能技术指标，重点争论电路分析设计与综合，以及优化设计思想，该部分内容要求同学完全把握。

在讲授过程中以线性分析为主，简洁介绍非线性电路的分析和设计原理。

第四章：微波混频器和检波器（5学时）了解微波肖特基势垒二极管和检波二极管的工作原理及主要性能指标。

主要讲授微波混频器与检波器的.工作原理，要求同学能理解该部分内容。

要求同学把握微波混频器与检波器的基本电路形式，主要性能技术指标，重点把握电路设计分析与综合，以及优化设计思想。

在讲授过程中以线性分析为主，简洁介绍非线性电路的分析和设计原理。