硅基微波超宽带低噪声放大器多级噪声及平坦性优化技术研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61306033
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    李振荣
  • 依托单位：
    西安电子科技大学
  • 学科分类：
    F0402.集成电路设计
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

In view of the broad application prospects of microwave ultra wideband low noise amplifier technology in future cognitive radio, radar imaging and high-speed wireless communication system, how to achieve an amplifier with good low noise and wide band performance based on silicon technology becomes a research hotspot at present. This topic is intended for the characteristic frequency band of signal frequency S-K band, center frequency X-band, and relative bandwidth 200%, study the noise model to eliminate the noise source correlation, analyze the SiGe Hicum device parameters and noise model, extract the key parameters affect device noise within ultra-wideband. Analyze the relationship of power matching and noise matching, research the effect of device parameters on the matching network noise, propose an ultra wideband matching structure and noise optimization method. Analyze the relationship between the circuit noise and frequency, and research the optimization method of circuit noise and its flatness in ultra wideband. Finally, based on the above research results, propose a method of multi-level noise analysis and optimization of microwave ultra-wideband low-noise amplifier, establish the evaluation factors of ultra-wideband low noise amplifier include noise, bandwidth and flatness performance parameter. Research is needed to solve the key issues of the ultra-wideband low noise amplifier, and the research results will effectively support the research and design of high-performance silicon microwave ultra wideband low noise amplifier.
鉴于微波超宽带低噪声放大技术在未来认知无线电、雷达成像和高速无线通信等系统的广阔应用前景，如何基于硅工艺在超宽频带内实现良好噪声性能的超宽带低噪声放大器成为目前的研究热点。本课题拟针对信号频率S-K波段，中心频率X波段，相对带宽200%的特征频段，研究消除噪声源相关性的噪声分析方法，分析SiGe Hicum器件参数及噪声模型，提取影响器件超宽频带内噪声的关键参数；分析功率匹配和噪声匹配的关系，研究器件参数对匹配网络噪声的影响，提出超宽带匹配结构及噪声优化方法；分析电路噪声与频率的关系，研究电路噪声优化方法和超宽带内噪声平坦技术；最后，基于上述研究成果，形成微波超宽频带低噪声放大器的多级噪声分析及优化方法，建立包含噪声、带宽和平坦性等指标的超宽带低噪声放大器的最优化因子。研究内容属于超宽带低噪声放大器研制中亟需解决的关键问题，研究成果将有效支撑高性能硅基微波超宽带低噪声放大器的研究与设计

结项摘要

鉴于微波超宽带低噪声放大技术在未来认知无线电、雷达成像和高速无线通信等系统的广阔应用前景，如何基于硅工艺在超宽频带内实现良好噪声性能的超宽带低噪声放大器成为目前的研究热点。本课题针对中心频率X波段，相对带宽200%的特征频段，研究消除噪声源相关性的噪声分析方法，分析SiGe Hicum器件参数及噪声模型，提取影响器件超宽频带内噪声的关键参数；分析功率匹配和噪声匹配的关系，研究器件参数对匹配网络噪声的影响，提出超宽带匹配结构及噪声优化方法；分析电路噪声与频率的关系，研究电路噪声优化方法和超宽带内噪声平坦技术；在国内外重要刊物发表SCI论文6篇和EI论文4篇，申请/授权国家发明专利11项，申请集成电路布图保护2项。最后，基于上述研究成果，形成微波超宽频带低噪声放大器的多级噪声分析及优化方法，开展了高性能硅基微波超宽带低噪声放大器的研究与设计，投片测试结果：信号频率4-20GHz，噪声系数≤3.5dB，功率增益≥15dB，功耗≤60mW，表明本项目相关研究取得了良好的效果。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A SiGe LC-ladder low noise amplifier with base resistance match, gain and noise flatness for UWB applications
适合 UWB 应用的 SiGe LC 梯形低噪声放大器，具有基极电阻匹配、增益和噪声平坦度
  • DOI：
    10.1016/j.mejo.2014.03.020
  • 发表时间：
    2014-06
  • 期刊：
    Microelectronics Journal
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    K. Jing;Y. Q. Zhuang;Z. R. Li
  • 通讯作者：
    Z. R. Li
A broadband 5-bit CMOS step attenuator in small area with low insertion loss
一种小面积、低插入损耗的宽带5位CMOS步进衰减器
  • DOI：
    10.1587/elex.11.20140216
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Electronics Express
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Yanlong;Zhuang Yiqi;Li Zhenrong
  • 通讯作者：
    Li Zhenrong
A CMOS semi-distributed step attenuator with low insertion loss and low phase distortion
一种低插入损耗、低相位失真的CMOS半分布式步进衰减器
  • DOI：
    10.1587/elex.11.20140394
  • 发表时间：
    2014-05
  • 期刊：
    Electronics Express
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Yanlong;Zhuang Yiqi;Li Zhenrong
  • 通讯作者：
    Li Zhenrong
利用Volterra级数的低噪声放大器线性增强设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    四川大学学报(工程科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    井凯;庄奕琪;李振荣
  • 通讯作者：
    李振荣
A SiGe HBT low noise amplifier using on-chip notch filter for K band wireless communication
一种使用片上陷波滤波器的 SiGe HBT 低噪声放大器，用于 K 波段无线通信
  • DOI：
    10.1016/j.mejo.2014.04.002
  • 发表时间：
    2014-06
  • 期刊：
    Microelectronics Journal
  • 影响因子：
    2.2
  • 作者：
    K. Jing;Y. Q. Zhuang;Z. R. Li
  • 通讯作者：
    Z. R. Li

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  • 通讯作者：
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准同型相界(MPB)附近BS-PT高温压
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  • 发表时间：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    冯亚军;徐卓;李振荣;张麟;姚
  • 通讯作者：
    姚

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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