日本富士通公司近日发布了一款低噪声信号发生电路,该产品可用于车载雷达或无线电信号收发器中。
近些年来,为了提高雷达系统的辨识度以及无线通信的品质,科研人员尽一切努力来研发能在频率大于30千兆赫的毫米微波波段工作的收发器。高频集成电路用于接收和发送毫米微波信号,而化合物半导体的物理特性非常适合应用于高频环境,所以目前常被使用在高频集成电路中(图1)。但为了把信号处理电路集成在一个芯片上,提高产品的性能,以及方便大规模生产,硅材质半导体就变得更合适(图2),这就是为什么研发选用了硅半导体作为毫米微波收发器集成电路的组件。
图1化合物半导体集成电路
图2 硅半导体集成电路
毫米微波收发器集成电路通过使用一个信号发生电路来生成毫米微波信号,传统的信号发生电路会把低频比较测量器信号和低噪声高度稳定的参考信号进行比较,其中比较测量器信号是从毫米微波震荡信号中分离出来的,而参考信号来自于基准振荡器;然后再把这两种信号整合同步在一起,最终生成低噪声高稳定性的信号(图3)。
图3 传统信号发生电路
由于参考信号和比较测量器拥有相同的频率,而且在一个周期内只执行一次对比处理,因此相位差信号跟相位差检测电路产生噪声之间的对比结果将不会足够大,最终导致较高噪声等级的问题。另外特别值得注意的是,硅半导体加工出的晶体管产生的噪声等级要比化合物半导体高。减低噪声等级和生成高稳定性信号已经成为集成电路技术发展的一个重要方向。