面向射电天文的 125–211 GHz 低噪声 MMIC 放大器设计
天体物理仪器与方法
2019-08-02 v1
摘要
为实现毫米波天文应用所需的低噪声与宽带宽,通常选用基于超导体-绝缘体-超导体(SIS)混频器的接收系统。本文研究基于高电子迁移率晶体管(HEMT)的低噪声放大器(LNA)作为在 125–211 GHz 频段工作的系统的替代方案之性能。采用诺斯罗普·格鲁曼公司最先进的 35 nm 磷化铟 HEMT 工艺,给出了一种四级、共源、无条件稳定的单片微波集成电路(MMIC)设计。仿真所得 MMIC 在工作带宽内噪声温度(Te)低于 58 K,平均 Te 为 38.8 K(对应于在 170 GHz 处小于量子极限(hf/k)的 5 倍),正向传输为 20.5 ± 0.85 dB。在所需带宽内,输入与输出反射系数分别优于 -6 dB 和 -12 dB。据作者所知,目前尚无 LNA 能在整个该频段内工作。该 LNA 的成功制造与实现将挑战 SIS 混频器在亚太赫兹接收器上的主导地位。
引用
@article{arxiv.1908.00466,
title = {125-211 GHz Low Noise MMIC Amplifier Design for Radio Astronomy},
author = {Daniel White and William McGenn and Danielle George and Gary A. Fuller and Kieran Cleary and Anthony Readhead and Richard Lai and Gerry Mei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.00466},
year = {2019}
}
备注
8 pages, 3 figures, 1 table. Submitted and accepted in Experimental Astronomy, awaiting publication