采用反向模式SiGe HBT的射频低噪声放大器在极端环境应用中的低温特性研究

摘要： 本文介绍了抗辐射射频（RF）低噪声放大器（LNA）的低温性能。该LNA最初是为缓解辐射环境中的单粒子瞬态（SET）效应而设计，其核心级联电路采用反型模式硅锗（SiGe）异质结双极晶体管（HBT）。本原型中，上部共基极SiGe HBT配置为反型模式以实现平衡的射频性能并降低SET敏感性。为拓展反型模式LNA在极端环境中的应用，本研究通过液氮测试评估了78K低温下的射频特性。虽然该SiGe LNA在所有温度条件下均表现出可接受的射频性能，但与常规正向模式设计相比，在78K时观察到明显的增益下降，这归因于反型模式SiGe HBT的高频性能限制。作为指导方案，本文讨论了包括版图优化和掺杂分布调整在内的补偿技术以改善观测到的增益退化问题。