Design of X-Band GaN Phase Shifters

Ross, Tyler; Hettak, K.; Cormier, Gabriel; Wight, J.S.

doi:10.1109/tmtt.2014.2366149

Cited by 28 publications

(16 citation statements)

References 34 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Moreover, based on these small signal measurements, a model was introduced. It was observed that this linear model is the same to the one proposed in [ [90] by Tyler Ross using GaN500v1 from NRC foundry. In addition, the fabricated SPDT switch structure will be integrated with antenna system to realize and to demonstrate the ability of using GaN devices for a beam switching antenna array.…”

Section: Analysis Of Equivalent Series Resistancesupporting

confidence: 62%

“…Linear model used to model the switching GaN HEMT transistors (4x40) [[90] Figure III.45: Equivalent Linear Circuit Model of GaAs FET Switch[91] The reported currently available simple linear model can be useful to estimate the power-handling capability of a switch circuit. The model presented can be easily integrated into the full circuit simulation, and the voltages across the transistor's terminals and the current through the device can be determined using alinear ac analysis available in virtually all simulators.…”

mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Design of GaN-based Microwave Components and Application to Novel High Power Reconfigurable Antennas

Hamdoun¹

View full text Add to dashboard Cite

This thesis demonstrates the feasibility of using gallium nitride (GaN) technology in reconfigurable RF systems. GaN-based varactor diodes and switch circuits are pursued as promising candidates for high-power/high-frequency applications. The first part is devoted to active GaN device development. Active components were realized using the Canadian National Research Council (NRC) GaN HEMTs process. Based on three process, such as, GaN150v0 (gate length of 0.15um), GaN500v1 and GaN500v2 (both with gate length of 0.5um), many varactor diodes with size different have been manufactured and characterized via DC and RF smallsignal and large-signal measurements. Then, the varactor diodes were modeled by This thesis research has been conducted as a collaboration between University of Rennes 1 through "l'Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes (IETR)", and Carleton University through the "Department of Electronics (DOE)". This collaboration is created from the PhD cotutelle (joint) program offered by both institutions. DOE has the expertise in CAD for electronic circuit design, RF and microwave circuits, photonics and integrated circuit using semiconductor technologies including GaN technology. A group of researchers from Carleton University is deeply involved in developing of circuits based on GaN technology.

show abstract

Section: Analysis Of Equivalent Series Resistancesupporting

confidence: 62%

mentioning

confidence: 99%

Design of GaN-based Microwave Components and Application to Novel High Power Reconfigurable Antennas

Hamdoun¹

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Сведения о реализации на GaN 22,5°-ной ячейки на переклю-чаемых фильтрах в диапазоне частот 8-16 ГГц приведены в [10]. Измере-ния показали, что вносимые потери и амплитудный разбаланс во вклю-ченном и выключенном состояниях не превышают 3 и 1,03 дБ соответ-ственно, а фазовая ошибка не пре-восходит 5,2°.…”

Section: цифровые фазовращателиunclassified

Solid-state microwave phase shifters. Part 1

Kochemasov¹,

Shadsky²

2017

ElNTB

View full text Add to dashboard Cite

Фазовращатели -одни из наиболее востребованных в радиоэлектронике компонентов. Чаще всего они применяются в приемо-передающих модулях систем с фазированной антенной решеткой (ФАР), в предыскажающих схемах линеаризованных усилителей, системах автоматизированного тестирования различного оборудования и др. [1]. О фазовращателях разных типов рассказывается в статье. Т вердотельными фазовращателями можно управлять цифровым или аналоговым спо-собом. Фазовращатели являются цифровыми в том случае, когда фаза в них изменяется дис-кретно посредством переключения отдельных ячеек, сдвиг фазы в которых может принимать значения 180°, 90°, 45°, 22,5°, 11,25°, 5,625° и т. д. Подобные фазовра-щатели называются также цифровыми переключаемыми (digital switched phase shifters) или цифровыми ступенча-тыми (digital step phase shifters). Однако чаще всего для таких устройств используют термин цифровой фазовра-щатель (digital phase shifter).К аналоговым фазовращателям относятся устройства, в которых фазовый сдвиг под действием управляющего напряжения меняется непрерывно. Во многих случаях управление такими фазовращателями выполняют циф-ровым кодом, преобразуемым в аналоговый вид. В силу монотонной зависимости сдвига фаз от управляющего напряжения разрядность используемых цифро-анало-говых преобразователей может быть сколь угодно боль-шой. На практике обычно ограничиваются 12-разряд-ными ЦАП. Фазовращатели этого типа можно отнести к классу цифро-аналоговых. В англоязычной литературе для них иногда используется термин Digitally controlled analog phase shifter или просто Digitally controlled phase shifter.Фазовращатели -это линейные двухпортовые устройства, которые изменяют фазу входного сигнала U вх (t) = U вх sin ωt в соответствии с требуемым значением фазового сдвига Φ. Выходной сигнал реального фазовра-щателя U вых (t) = U вх ( 1 + α (ω, Φ)) sin ( ωt + Φ + ϕ (ω, Φ)) отли-чается от входного не только требуемым сдвигом фазы Φ, но и вносимыми амплитудными α (ω, Φ) и фазовыми ϕ (ω, Φ) искажениями. В технических характеристиках фазовращателей эти искажения представлены своими максимальными величинами α макс и ϕ макс , либо средне-квадратичными значениями α скз и ϕ скз .Реализация фазосдвигающих цепей может быть достигнута многими способами. Три из них представ-лены на рис.1.Фазовращатель отражательного типа (рис.1а), включа-ющий квадратурный гибридный мост (КГМ), подключен-ный к емкостным нагрузкам, обеспечивает на своем выходе синфазное сложение отраженных от нагрузок сигналов, а на входе их противофазное суммирование. Теоретиче-ски достижимый фазовый сдвиг равен 180°. Однако в реаль-ных схемах он обычно несколько меньше. При необходи-мости получения большего сдвига фаз используют каскад-ное включение таких фазовращателей.Фазовращатели второго типа (рис.1б) основаны на переключении двух каналов, которые различаются длиной отрезков L1 и L2 линии передачи, а следовательно и фазовыми сдвигами Θ L1 и Θ L2 . Вносимый в этом случае фазовый сдвигна частоте ω 0 зависит от разницы длин переключаемых линий передачи ΔL = L2 -L1 и скорости света с. Л...

show abstract

“…Theoretical design equations for each of them were elaborated. In [52], In contrast to another all-pi phase shifter using same SiGe BiCMOS technology, the hybrid phase shifter shows a total die-area reduction of 50% and the absolute phase error was decreased by 13 o . In [58], Matthew A. Morton et al also analyzed the error sources in silicon-based monolithic high-pass/low-pass microwave phase shifters due to device size limitations, parasitic inductor, loading effects and non-ideal switches.…”

Section: Literature Reviewmentioning

confidence: 97%

An Ultra-Compact and Reconfigurable X-band GaN-based Control MMIC for 5G Phased Array Transceivers

Zhuge¹

View full text Add to dashboard Cite

Most of published phased arrays are designed for aerospace and military applications.Since phased arrays has become one of the new technologies for 5G, new designs of phased array need to be carried out for 5G applications. A phased array Transmit/Receive Module (TRM) for 5G was proposed by our research group. This TRM comprises of a control MMIC and a front-end module. This thesis proposes an ultra-compact and reconfigurable X-band control MMIC, consisting of a SPDT switch, a 5-bit digital phase shifter and a 5-bit digital attenuator, for 5G phased array transceivers based on the 0.15-µm GaN HEMT process. To ensure this work is fabrication-driven design, characterization of the fabricated GaN HEMTs, in which it shows the agreements between the design kit model and measurement results, is illustrated first. Layout dimensions indicate the proposed control MMIC occupies an area size of 2 mm × 4 mm including RF and DC pads.ii Acknowledgements I would like to take the chance to express my sincere gratitude and appreciation for several individuals. Without them, I will not have the opportunity to devote to my research interest and persist to achieve my goals.

show abstract

Design of X-Band GaN Phase Shifters

Cited by 28 publications

References 34 publications

Design of GaN-based Microwave Components and Application to Novel High Power Reconfigurable Antennas

Design of GaN-based Microwave Components and Application to Novel High Power Reconfigurable Antennas

Solid-state microwave phase shifters. Part 1

An Ultra-Compact and Reconfigurable X-band GaN-based Control MMIC for 5G Phased Array Transceivers

Contact Info

Product

Resources

About