文章详情

摘要

基于国产0.25 μm GaAspHEMT工艺，对一款1.5～8.5 GHz宽带低插入损耗6通道开关滤波器芯片进行了设计。该芯片由单刀六掷射频开关、带通滤波器和开关驱动器构成。射频开关采用场效应晶体管（FET）串-并联结合的结构；开关驱动器将滤波通道切换TTL（3.3 V）信号转换为一对FET开关栅控电压（0 V/-5 V）；带通滤波器均由高/低通椭圆函数滤波器级联，通带插损小且带外抑制度高。经微波探针台实测，该芯片各通道带内插损均小于6.5 dB，回波损耗优于12 dB，典型带外抑制度大于40 dB。该高集成度、小尺寸的多通道开关滤波芯片在电子对抗、超宽带雷达接收机中具有广泛的应用前景。

关键词

砷化镓赝配高电子迁移率晶体管（GaAs pHEMT）；宽带；低插入损耗；多通道开关滤波器；单片微波集成电路（MMIC）

参考文献

1. [1] 李远鹏，陈长友，刘会东.2～6GHz高性能开关滤波器组MMIC [J].半导体技术，2023，48（8）：706-712.
2. [2] 李锦程.基于GaAs工艺的片上可重构滤波器关键技术研究 [D].成都：电子科技大学，2022.
3. [3] 丁勇，苏坪，夏新凡，等.用于无人机侦测的超宽带微波接收机研究 [J].固体电子学研究与进展，2021，41（3）：187-191，209.
4. [4] 贾文强，徐辉，何戎根，等.一种在宽带接收前端中应用的开关滤波器设计方法 [J].空间电子技术，2025，22（4）：24-29.
5. [5] 侯芳，孙超，栾华凯，等.小型化硅基毫米波MEMS三维异构集成开关滤波器件 [J].固体电子学研究与进展，2021，41（5）：330-336.
6. [6] 李镇，杨燕，吴国中，等.2～18 GHz超宽带小型化下变频通道设计 [J].微波学报，2020，36（4）：78-81，85.
7. [7] Pang C H，Han J Y，Zhu M S. A Miniaturized 13-26.5 GHz Filter Bank Based on MMIC and LTCC [C]//2023 International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology (ICMMT)，2023：1-3.
8. [8] 许露钰.小型集成化带通滤波器研究 [D].成都：电子科技大学，2022.
9. [9] Chan K Y，Fouladi S，Ramer R，et al. RF MEMS Switchable Interdigital Bandpass Filter [J].IEEE Microwave and Wireless Components Letters，2012，22：44-46.
10. [10] 王胜福，王洋，李丽，等.基于GaAs PHEMT工艺的超宽带多通道开关滤波器组MMIC [J].半导体技术，2023，48（1）：48-53.
11. [11] 王朋，韦雪真.基于GaAs PHEMT工艺的Ka波段三通道开关滤波器 [J].半导体技术，2023，48（4）：324-327，352.
12. [12] Pu Y，Wan K，Nie R，et al. The 2 GHz to 5 GHz GaAs Down Conversion Multi-Function Chip [C]//2023 IEEE 7th Information Technology and Mechatronics Engineering Conference (ITOEC)，2023：1302-1305.
13. [13] 朱博远.基于GaAs工艺开关滤波器组研究 [D].成都：电子科技大学，2025.
14. [14] 石彪.基于GaAs pHEMT工艺的开关滤波器组设计研究 [D].成都：电子科技大学，2024.
15. [15] 甘本祓，吴万春.现代微波滤波器的结构与设计 [M].北京：科学出版社，1973.
16. [16] Hsu C L，Hsu F C，Kuo J K. Microstrip Bandpass Filters for Ultra-Wideband (UWB) Wireless Communications [C]//2005 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest，2005：679-682
17. [17] Abhilash T，Lalitha S，Hemalatha Y. A Compact S to C Band Lumped Element Based Switch Filter Bank [C]//2025 IEEE Microwaves，Antennas，and Propagation Conference (MAPCON)，2025：1-4.
18. [18] 张斌，李磊，王元源，等.超宽带四通道开关滤波器的设计 [J].火控雷达技术，2021，50（2）：88-92，102.

作者简介

刘彦宁（1989—），男，汉族，山西阳泉人，工程师，博士研究生，研究方向：射频微波集成电路设计；王测天（1987—），男，汉族，四川成都人，正高级工程师，博士研究生在读，研究方向：硅基和化合物多功能芯片；廖学介（1985—），男，汉族，四川成都人，正高级工程师，博士研究生在读，研究方向：MMIC设计、功率放大器技术；李圣君（1992—），男，汉族，四川阆中人，硕士研究生，研究方向：硅基MMIC设计、功率放大器技术；陆雨茜（1994—），女，汉族，重庆人，工程师，硕士研究生，研究方向：射频微波集成电路设计；通信作者：邓春（1987—），男，汉族，四川宜宾人，高级工程师，博士研究生，研究方向：射频微波集成电路设计。