第64卷第4期2023年7月doi:10.15940/j.cnki.0001-5245.2023.04.004天文学报ACTAASTRONOMICASINICAVol.64No.4Jul.,2023基于100nm砷化镓pHEMT工艺的C波段宽带低噪声放大器芯片田洪亮1何美林2文刘海文1t(1西安交通大学信息与通信工程学院西安710049)(2河北雄安太芯电子科技有限公司石家庄050051)摘要作为射电天文接收机系统的关键器件，低噪声放大器的噪声和增益性能对接收机系统的灵敏度有重要影响.采用100nm砷化镓配高电子迁移率晶体管（pseudomorphicHighElectronMobilityTransistor，pHEMT)工艺，研制了一款可覆盖C波段(4-8GHz)的低噪声放大器(LowNoiseAmplifier，LNA).所设计的LNA采用3级共源级联放大拓扑结构，栅极、漏极双电源供电.常温下测试表明，该LNA在4-8GHz频段内平均噪声温度为60K，在5GHz处获得最低噪声温度50K，通带内增益(31±1.5)dB，输入输出回波损耗均优于10dB，芯片面积为2.1×1.1mm²，可以应用于C波段射电天文接收机以及卫星通信系统等.关键词仪器，望远镜，技术：射电天文，技术：低噪声放大器中图分类号：P111；文献标识码：A1引言作为射电天文望远镜接收机系统的第1级有源器件，低噪声放大器(LowNoiseAmplifier,LNA)不仅要放大望远镜接收到的来自遥远太空的极微弱信号，还要抑制环境以及电路本身对接收信号带来的噪声干扰．灵敏度是接收机系统的关键指标，其决定了接收机能接收信号的最小强度，接收机灵敏度与射电望远镜系统的噪声温度成反比[1-2].LNA的噪声、增益与带宽性能共同决定了接收机系统的噪声性能.只有研制出低噪声温度、高增益的低噪声放大器，才能提高射电天文望远镜接收机系统的灵敏度.早期由于基于磷化铟(InP)工艺的晶体管具有2022-04-13收到原稿，2022-05-31收到修改稿*国家自然科学基金项目(U1831201、62171363)，国家重点研发计划项目(2017YFE0128200)，陕西省重点研发计划国际科技合作计划重点项目(2022KWZ-15)，陕西省深空探测智能信息技术重点实验室项目(2021SYS-04)资助thaiwen,liu@hotmail.com更出色的噪声特性和更高的截止频率，是低噪声放大器设计的研究热点.但是磷化钢工艺制造成本高、击穿电压低、易损性高、稳定性差[3]，随着改进高电子迁移率晶体管(metamorphicHighElec-tronMobilityTransistor，mHEMT)、配高电子迁移率晶体管(pseudomorphicHighElectronMo-bilityTransistor，pHEMT)等先进工艺的出现，基于砷化镓工艺制备的低噪声放大器可以具备同磷化铟工艺相比拟的噪声性能，并且其稳定性高...
