日本富士通公司近日發布了一款低噪聲信號發生電路,該產品可用于車載雷達或無線電信號收發器中。
近些年來,為了提高雷達系統的辨識度以及無線通信的品質,科研人員盡一切努力來研發能在頻率大于30千兆赫的毫米微波波段工作的收發器。高頻集成電路用于接收和發送毫米微波信號,而化合物半導體的物理特性非常適合應用于高頻環境,所以目前常被使用在高頻集成電路中(圖1)。但為了把信號處理電路集成在一個芯片上,提高產品的性能,以及方便大規模生產,硅材質半導體就變得更合適(圖2),這就是為什么研發選用了硅半導體作為毫米微波收發器集成電路的組件。
圖1化合物半導體集成電路
圖2 硅半導體集成電路
毫米微波收發器集成電路通過使用一個信號發生電路來生成毫米微波信號,傳統的信號發生電路會把低頻比較測量器信號和低噪聲高度穩定的參考信號進行比較,其中比較測量器信號是從毫米微波震蕩信號中分離出來的,而參考信號來自于基準振蕩器;然后再把這兩種信號整合同步在一起,最終生成低噪聲高穩定性的信號(圖3)。
圖3 傳統信號發生電路
由于參考信號和比較測量器擁有相同的頻率,而且在一個周期內只執行一次對比處理,因此相位差信號跟相位差檢測電路產生噪聲之間的對比結果將不會足夠大,最終導致較高噪聲等級的問題。另外特別值得注意的是,硅半導體加工出的晶體管產生的噪聲等級要比化合物半導體高。減低噪聲等級和生成高穩定性信號已經成為集成電路技術發展的一個重要方向。