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基于谐波调谐的C波段高效率GaN HEMT功率放大器
1
作者 李俊敏 刘英坤 +1 位作者 李通 蔡道民 《半导体技术》 北大核心 2025年第3期289-295,共7页
为解决传统功率放大器在管壳外部进行谐波匹配,导致谐波短路传输相位不一致和谐波、基波匹配电路互相影响的问题,基于0.25μm GaN HEMT工艺,对C波段高效率预匹配功率放大器进行研究。功率放大器管壳内部HEMT输入端采用键合线和瓷片电容... 为解决传统功率放大器在管壳外部进行谐波匹配,导致谐波短路传输相位不一致和谐波、基波匹配电路互相影响的问题,基于0.25μm GaN HEMT工艺,对C波段高效率预匹配功率放大器进行研究。功率放大器管壳内部HEMT输入端采用键合线和瓷片电容形成T型匹配网络来提升输入阻抗,以HEMT输出端键合线和瓷片电容分别作为电感和电容进行串联,使HEMT输出端对二次谐波短路,控制器件的电压和电流波形,提高放大器的漏极效率。管壳外部利用微带线进行阻抗变换,将输入输出阻抗匹配到50Ω。经测试,GaN HEMT功率放大器在5.8 GHz下饱和输出功率、漏极效率和功率增益分别为48.7 dBm、72%和11.3 dB。 展开更多
关键词 谐波阻抗匹配 漏极效率 GAN HEMT 功率放大器
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硅基金刚石热沉在GaN功率放大器中的应用
2
作者 黄鑫 梁宇 +3 位作者 刘佳奇 丁发柱 古宏伟 谢波玮 《半导体技术》 北大核心 2025年第6期612-618,共7页
GaN大功率器件高功率密度和不匹配的散热能力引起结温过高,导致其性能下降甚至失效,发展受限。采用硅基金刚石基板代替常规的钼铜基板作为热沉基板,研究其在器件热管理中的应用。通过COMSOL热场有限元仿真证明硅基金刚石热沉在金刚石薄... GaN大功率器件高功率密度和不匹配的散热能力引起结温过高,导致其性能下降甚至失效,发展受限。采用硅基金刚石基板代替常规的钼铜基板作为热沉基板,研究其在器件热管理中的应用。通过COMSOL热场有限元仿真证明硅基金刚石热沉在金刚石薄膜厚度为0.08 mm厚时,其散热效果与纯金刚石热沉相近。在相同小信号测试条件下,采用红外热像仪进行温度探测。结果显示钼铜热沉器件的最高分布温度为83.8℃,硅基金刚石热沉器件的最高分布温度为73.1℃,比钼铜热沉低10.7℃。随着功率器件热耗增加,硅基金刚石热沉散热能力更加突出,可代替钼铜基板,散热效果与价格昂贵的纯金刚石热沉相近。 展开更多
关键词 硅基金刚石 热沉 GAN 功率放大器 温度特性
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高效滤波Doherty功率放大器热分析研究
3
作者 温金流 李军 刘太君 《微波学报》 北大核心 2025年第3期49-56,共8页
该文基于Cree公司的CGH40025F晶体管设计了一款工作频率为2.8 GHz~3.2 GHz的高效滤波Doherty功率放大器,然后采用自然散热与热沉结构方式分别对其进行了散热分析,接着利用ANSYS和COMSOL软件分别对热沉结构进行仿真,研究了功率放大器的... 该文基于Cree公司的CGH40025F晶体管设计了一款工作频率为2.8 GHz~3.2 GHz的高效滤波Doherty功率放大器,然后采用自然散热与热沉结构方式分别对其进行了散热分析,接着利用ANSYS和COMSOL软件分别对热沉结构进行仿真,研究了功率放大器的温度分布及其产生的热应力与热形变,最后完成了功率放大器实物制作与测试。实测结果显示,该频段内的功率放大器在饱和输出功率条件下,漏极效率为53.35%~69.66%,增益为11.8 dB~12.6 dB。红外测温仪记录功率放大器功率管的最高温度为97.7℃。与两款ANSYS和COMSOL软件仿真得到的最高温度93.25℃和92.60℃相比,误差分别为4.45%和5.22%,在合理范围内,满足工程需求。 展开更多
关键词 功率放大器 热分析 滤波 热沉
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一种应用于NB-IoT通信的高线性CMOS功率放大器 被引量：1
4
作者 张家康 刘博 +2 位作者 张立文 罗怡昕 侯琳冰 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期35-40,共6页
为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求,提出一种面向NB-IoT通信应用的700~900 MHz高线性度CMOS功率放大器(PA)。该放大器采用两级结构,工作于AB类放大状态,驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结构和共... 为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求,提出一种面向NB-IoT通信应用的700~900 MHz高线性度CMOS功率放大器(PA)。该放大器采用两级结构,工作于AB类放大状态,驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结构和共源放大器结构,驱动级为功率级提供大的电压输出摆幅。为提高线性度,采用二极管线性化偏置技术改善晶体管输入电容的非线性导致的增益压缩和相位失真现象,将输出1 dB压缩点提升3.2 dB。采用65 nm/1.2 V CMOS工艺完成电路版图设计,整体放大器的版图尺寸为0.68 mm×1 mm。仿真结果表明,在700~900 MHz工作频带内,功率放大器的小信号增益大于19 dB,输入反射系数S11小于等于-12 dB,功率附加效率(PAE)峰值为29.6%,输出1 dB压缩点为22.7 dBm。所提出的功率放大器电路具有高线性度、低功耗、小尺寸的特点,可有效满足NB-IoT通信并用于700~900 MHz频段内射频信号功率放大的应用需求。 展开更多
关键词 功率放大器 NB-IoT通信 线性度 自偏置共源共栅结构 增益压缩 1 dB压缩点 PA电路版图
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基于π型谐波控制网络的高效功率放大器设计 被引量：1
5
作者 汪雅婷 杨苹 +1 位作者 王俊 白天 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期9-13,共5页
为了提高通信系统的工作效率,提出一种基于F类理论的π型谐波控制网络。该网络利用直流偏置电路引入二次谐波短路点,从而降低谐波控制电路的复杂度;同时,能够确保二次、三次谐波阻抗不受后续基波匹配电路的影响。为避免寄生参数对晶体... 为了提高通信系统的工作效率,提出一种基于F类理论的π型谐波控制网络。该网络利用直流偏置电路引入二次谐波短路点,从而降低谐波控制电路的复杂度;同时,能够确保二次、三次谐波阻抗不受后续基波匹配电路的影响。为避免寄生参数对晶体管芯漏极阻抗的影响,在π型谐波控制网络与晶体管之间引入L型寄生补偿电路,实现二次谐波阻抗趋近零、三次谐波阻抗趋近无穷大。为验证所设计网络的可行性,设计一款高效率F类功率放大器并进行仿真测试,结果表明在1.8~2.1 GHz工作频带内,饱和输出功率为43.21~44.84 dBm,增益为13.21~14.84 dB,功率附加效率为69.59%~73.54%。由此证明了所提出的π型谐波控制网络在高效率放大器设计中能够很好地满足各项性能指标。 展开更多
关键词 F类功率放大器 工作效率 π型谐波控制网络 谐波阻抗 L型寄生补偿电路 联合仿真
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一种双波段GaN高效率功率放大器
6
作者 杨琳 张龙龙 +3 位作者 高瑞龙 杨云飞 王金晓 张秀清 《现代电子技术》 北大核心 2025年第20期45-50,共6页
近年来,随着无线通信技术的飞速发展,对多频段通信系统的需求日益增加。为此,提出一种双频段功率放大器设计方法,并基于该方法设计一个GaN基P/S波段双频功率放大器。该放大器采用含级间匹配网络(ISMN)和输入匹配网络(IMN)来实现功放的... 近年来,随着无线通信技术的飞速发展,对多频段通信系统的需求日益增加。为此,提出一种双频段功率放大器设计方法,并基于该方法设计一个GaN基P/S波段双频功率放大器。该放大器采用含级间匹配网络(ISMN)和输入匹配网络(IMN)来实现功放的双频带功能。输出匹配网络(OMN)采用电容自谐振的理论设计,电容为功放信号提供短路点,从而实现电路在双频段的稳定工作。仿真结果表明:当频率为P波段时,放大器小信号增益大于29.4 dB,饱和输出功率(Psat)大于40.2 dBm,功率附加效率(PAE)为62%~66.2%;当频率为S波段时,放大器具有大于29.7 dB的小信号增益,超过39.1 dBm的饱和输出功率以及52.3%~66.3%的PAE。 展开更多
关键词 GAN 功率放大器 双频段 级间匹配网络 输入匹配网络 功放信号
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基于滤波结构的宽带Doherty功率放大器的设计
7
作者 王坤 程知群 +4 位作者 贾民仕 朱浙鸣 钟保全 李冰鑫 杨正好 《微波学报》 北大核心 2025年第1期16-20,97,共6页
本文提出了一种具有高效集成滤波特性的宽带高效率Doherty功率放大器的设计。载波功率放大器采用扩展连续F类设计,耦合微带线滤波器结构用于后匹配设计。这种滤波结构的终端由级联在一起的微带线组成,以增强带外抑制效果。这种结构不仅... 本文提出了一种具有高效集成滤波特性的宽带高效率Doherty功率放大器的设计。载波功率放大器采用扩展连续F类设计,耦合微带线滤波器结构用于后匹配设计。这种滤波结构的终端由级联在一起的微带线组成,以增强带外抑制效果。这种结构不仅提高了效率,而且拓宽了带宽。使用10 W氮化镓高电子迁移率晶体管器件设计和实现了Doherty功率放大器,验证了其宽带特性。在1.6 GHz~2.4 GHz频段内,实现了7.7 dB~9.9 dB的饱和增益和43.1 dBm~44.7 dBm的饱和功率,在功率回退6 dB和饱和功率时的漏极效率分别为50.1%~58.8%和59.9%~73.3%。 展开更多
关键词 宽带 扩展连续F类 DOHERTY功率放大器 带通滤波 后匹配网络
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基于扩展连续B/J类的带宽增强功率放大器设计
8
作者 杨正好 程知群 +4 位作者 贾民仕 王坤 钟保全 朱浙鸣 李冰鑫 《微波学报》 北大核心 2025年第1期10-15,25,共7页
介绍了一种基于扩展连续B/J类模式的宽带高效率功率放大器的设计。提出了一种带宽增强双路径阻抗匹配技术,将连续的B/J类模式进行扩展,以实现电阻性二次谐波阻抗为设计目标,并与带宽可扩展的双枝节调谐网络相结合,通过同时操纵4个频率点... 介绍了一种基于扩展连续B/J类模式的宽带高效率功率放大器的设计。提出了一种带宽增强双路径阻抗匹配技术,将连续的B/J类模式进行扩展,以实现电阻性二次谐波阻抗为设计目标,并与带宽可扩展的双枝节调谐网络相结合,通过同时操纵4个频率点,在宽频段内实现最佳的二次谐波阻抗匹配,从而实现了功率放大器的带宽扩展和效率提高。为了验证所提出的设计理论,设计并制备了一个多倍频程的功率放大器,采用10 W氮化镓高电子迁移率晶体管器件,对设计思想进行了验证。所实现的功率放大器在0.45 GHz~2.55 GHz带宽范围内的相对带宽为140%。带内实现了39.3 dBm~42.4 dBm的输出功率、61.2%~76.7%的漏极效率和9.3 dB~12.4 dB的增益。 展开更多
关键词 扩展连续B/J类 宽带高效率 功率放大器 多倍频程 氮化镓
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基于滤波网络综合的宽带功率放大器设计
9
作者 姚小江 周图镔 丛密芳 《微波学报》 北大核心 2025年第3期45-48,56,共5页
提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络,从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性,设计了一款超宽带横向扩散金属氧化物... 提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络,从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性,设计了一款超宽带横向扩散金属氧化物半导体功率放大器进行验证。测试结果:在300 MHz~900 MHz范围内,其输出功率在49.3 dBm~50.9 dBm之间,漏极效率为50%~68%。此外,利用W-CDMA信号对电路进行了线性度指标测试:在44 dBm的输出功率下,整个带宽的邻信道功率比值低于-43 dBc,在48 dBm的输出功率下,其仍然能够维持在-30 dBc左右。实验结果表明,所提出的网络综合方法在超宽带功率放大器的设计中能够很好地满足各项性能指标,因此用于宽带设计具有一定优势。 展开更多
关键词 功率放大器 超宽带 滤波网络 横向扩散金属氧化物半导体
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等离子体光源高效率F类GaN射频功率放大器设计
10
作者 王江华 贾华 +2 位作者 宦维定 单家芳 刘甫坤 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第4期1029-1035,共7页
针对高频工作时功率晶体管效率降低引起等离子体光源发光效率减小的问题,设计一种基于氮化镓(GalliumNitride,GaN)高电子迁移率晶体管的高效率F类功率放大器.采用输出匹配网络、寄生补偿网络和谐波控制电路合并为一体的输出网络结构,考... 针对高频工作时功率晶体管效率降低引起等离子体光源发光效率减小的问题,设计一种基于氮化镓(GalliumNitride,GaN)高电子迁移率晶体管的高效率F类功率放大器.采用输出匹配网络、寄生补偿网络和谐波控制电路合并为一体的输出网络结构,考虑GaN晶体管的输出电容、引线电感和漏源电容等寄生参数,理论分析谐波的输出网络阻抗,并结合仿真计算对输入输出电路进行匹配和设计,最终完成放大器的加工和测试.实验结果表明,当输入功率为33.7dBm时,功率放大器在915MHz下实现了80.1%的漏极效率,输出功率为240.8W,增益为20.1dB,验证了所设计方法的有效性.设计的功率放大器对提高等离子体光源的发光效率和降低热能管理成本具有较为实用的价值. 展开更多
关键词 等离子体光源 F类功率放大器 谐波控制 寄生参数
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0.2~2.0GHz100W超宽带GaN功率放大器 被引量：2
11
作者 张晓帆 银军 +4 位作者 倪涛 余若祺 斛彦生 王辉 高永辉 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第3期252-256,共5页
设计并实现了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的100 W超宽带功率放大器。基于SiC无源工艺设计了集成无源器件(IPD)输入预匹配电路芯片;设计了基于陶瓷基片的T型集成输出预匹配电路;基于建立的传输线变压器(TLT)的精确... 设计并实现了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的100 W超宽带功率放大器。基于SiC无源工艺设计了集成无源器件(IPD)输入预匹配电路芯片;设计了基于陶瓷基片的T型集成输出预匹配电路;基于建立的传输线变压器(TLT)的精确模型,设计了宽带阻抗变换器,在超宽频带内将50Ω的端口阻抗变换至约12.5Ω,再通过多节微带电路与预匹配后的GaN HEMT芯片实现阻抗匹配。最终,以较小的电路尺寸实现了功率放大器的超宽带性能指标。测试结果表明,功率放大器在0.2~2.0 GHz频带内,在漏极电压36 V、输入功率9 W、连续波的工作条件下,输出功率大于103 W,漏极效率大于50%,输入电压驻波比(VSWR)≤2.5。 展开更多
关键词 GaN高电子迁移率功率管(HEMT) 功率放大器 集成无源器件(IPD) 超宽带 传输线变压器(TLT)
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48 V氮化镓高线性功率放大器 被引量：1
12
作者 金辉 肖智龙 +1 位作者 张子良 徐跃杭 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期386-389,共4页
本文基于0.45μm氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款可在48V电压下应用的高线性氮化镓功率放大器。为提升功放功率回退下的线性度,基于负载牵引方法分析了漏极偏置电压对功放线性度的影响,揭示了高漏极电压和不同阻抗匹配... 本文基于0.45μm氮化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款可在48V电压下应用的高线性氮化镓功率放大器。为提升功放功率回退下的线性度,基于负载牵引方法分析了漏极偏置电压对功放线性度的影响,揭示了高漏极电压和不同阻抗匹配下非线性特性,发现了48V漏压下氮化镓功放比28V漏压下具有线性度优势。测试结果验证表明,在2.3GHz~2.7GHz范围内,功放饱和输出功率大于42.5 dBm,且输出33 dBm下EVM小于1.72%。 展开更多
关键词 氮化镓 功率放大器 高漏压偏置 高线性
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可重构通道选择型功率放大器设计 被引量：2
13
作者 南敬昌 王绮梦 +1 位作者 李政 潘俊汝 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期561-569,共9页
为满足现代无线通信系统小型化、集成化、低成本和高性能的需求,提出了一种新型的可重构功率放大器结构。该结构设计的输入匹配网络,能够实现1~3 GHz频段内的良好匹配;输出匹配网络将可重构技术和滤波匹配技术相结合,通过分布式PIN开关... 为满足现代无线通信系统小型化、集成化、低成本和高性能的需求,提出了一种新型的可重构功率放大器结构。该结构设计的输入匹配网络,能够实现1~3 GHz频段内的良好匹配;输出匹配网络将可重构技术和滤波匹配技术相结合,通过分布式PIN开关连接不同的滤波匹配电路,实现信号在多通道内高效的放大特性和工作频带的高选择性输出。采用CGH40010F GaN晶体管设计并加工了一款工作在1.5、1.8、2.4、2.6 GHz的功率放大器,其带宽约为200 MHz,通带外信号衰减可达-30 dB。通过测试,该功率放大器的饱和输出功率为40 dBm,增益维持在10 dB左右,最大功率附加效率(power added efficiency, PAE)可达到63%,实测结果与仿真结果具有较好的一致性。本文结构降低了电路复杂度和设计难度,具有高效率、高选择性等优势,为设计宽频带多功能可重构功率放大器提供了一种可行的方案。 展开更多
关键词 功率放大器 可重构 微带滤波 信号选择 PIN开关
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VHF频段小型化千瓦级GaN功率放大器
14
作者 张晓帆 默江辉 +4 位作者 高永辉 倪涛 余若祺 斛彦生 徐守利 《半导体技术》 北大核心 2024年第1期45-49,共5页
为了满足VHF频段对高功率放大器小型化的需求,设计并制备了一款基于05μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的VHF频段小型化千瓦级功率放大器。通过采用多节微带电容网络和高介电常数的印制电路板(PCB)实现了末级功率放大器匹配电路的... 为了满足VHF频段对高功率放大器小型化的需求,设计并制备了一款基于05μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的VHF频段小型化千瓦级功率放大器。通过采用多节微带电容网络和高介电常数的印制电路板(PCB)实现了末级功率放大器匹配电路的小型化;以高通滤波器作为级间匹配电路,在减小电路尺寸的同时,提高了链路增益;采用混合集成工艺,实现了电源调制器、前级驱动功率放大器和末级功率放大器等各单元的小型化高密度集成。测试结果表明,在024~030 GHz频带内,该功率放大器的工作电压为50 V,工作脉宽为100μs,在占空比10%、输入功率10 dBm的工作条件下,带内输出功率大于1000 W,功率附加效率约为60%~69%,功率增益大于50 dB,功放体积为46 mm×30 mm×6 mm。 展开更多
关键词 千瓦级 GaN功率放大器 小型化 VHF频段 混合集成
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基于电源调制的L波段高性能GaAsHBT功率放大器
15
作者 闭涛 陈景龙 《半导体技术》 北大核心 2024年第1期71-76,共6页
介绍了一种基于GaInP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺、电源调制的高峰均比、高功率附加效率L波段功率放大器芯片,可满足多载波聚合、大容量通信系统的要求。从器件层面控制基极表面复合、寄生电阻和电容,实现低膝点电压、跨导均匀的晶... 介绍了一种基于GaInP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺、电源调制的高峰均比、高功率附加效率L波段功率放大器芯片,可满足多载波聚合、大容量通信系统的要求。从器件层面控制基极表面复合、寄生电阻和电容,实现低膝点电压、跨导均匀的晶体管;在电路层面采用自适应偏置电路和谐波调谐等提升线性和功率附加效率。该放大器采用前级驱动加末级输出、驱动比为1∶6的两级晶体管架构和高低通搭配的匹配电路。测试结果表明,在5 V偏置电压下,该功率放大器的饱和输出功率大于35 dBm;在大功率回退时(8 dBm),增益变化小于2 dB,功率附加效率指标达到50%;对于调制带宽为25 kHz的16进制正交振幅调制(16QAM)通信系统,邻道功率比小于-38 dBc@27 dBm。 展开更多
关键词 功率放大器 电源调制 GaAs异质结双极晶体管(HBT) 峰均比 邻道功率比(ACPR)
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2~6 GHz 100 W高效率平衡式功率放大器的研制 被引量：2
16
作者 来晋明 徐会博 +5 位作者 李志友 倪涛 王超杰 银军 王海龙 马晓华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期8-13,共6页
为解决传统宽带大功率放大器工作效率低的问题,采用新型电阻电抗连续B/J类功放模式拓展晶体管高效率的输出负载阻抗空间,从而提高宽带功放的漏级输出效率。提出了一款基于0.25μm栅长的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的平衡式功放... 为解决传统宽带大功率放大器工作效率低的问题,采用新型电阻电抗连续B/J类功放模式拓展晶体管高效率的输出负载阻抗空间,从而提高宽带功放的漏级输出效率。提出了一款基于0.25μm栅长的氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)的平衡式功放。该功放将LC匹配网络和切比雪夫阻抗变换器相结合实现GaN HEMT器件宽带输入输出阻抗匹配,并利用3 dB Lange耦合器实现宽带平衡式功率合成。在连续波测试条件下,该平衡式功放在2~6 GHz频带内输出功率大于100 W,漏极效率大于45%,功率增益大于9.0 dB,抗负载失配比优于5:1。 展开更多
关键词 GaN HEMT 宽带 平衡式功率合成 功率放大器
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高功率放大器的相位失真对系统性能的影响(英文) 被引量：10
17
作者 艾渤 张涛涛 +3 位作者 潘长勇 杨知行 王勇 赵怀勋 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期424-428,共5页
目前关于高功率放大器的研究中,很少有文献详细分析关于相位失真对系统性能的影响。尤其是在对SSPA功放的分析中,许多文献认为其相位失真为0。基于典型的TWTA和SSPA模型,从星座图弥散,误码率(BER),功率谱密度(PSD),系统总性能损失(TD)... 目前关于高功率放大器的研究中,很少有文献详细分析关于相位失真对系统性能的影响。尤其是在对SSPA功放的分析中,许多文献认为其相位失真为0。基于典型的TWTA和SSPA模型,从星座图弥散,误码率(BER),功率谱密度(PSD),系统总性能损失(TD)等几方面进行仿真,深入分析了相位失真对OFDM无线通信系统性能的影响。根据仿真分析得出了重要结论。 展开更多
关键词 AM/PM失真 高功率放大器 行波管功率放大器 固态管功率放大器 正交频分复用
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Ka波段连续波9 W GaN功率放大器 被引量：4
18
作者 徐小杰 侯德彬 +1 位作者 陈喆 陈继新 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期90-92,98,共4页
本文研制了一款采用0.15μm碳化硅基氮化镓功率MMIC工艺的Ka波段连续波功率放大器芯片。功率放大器采用了3级共源级联结构。输出级采用了16个晶体管进行功率合成,有效地分散了热分布,输出匹配网络采用低损耗拓扑架构,保证了输出功率与... 本文研制了一款采用0.15μm碳化硅基氮化镓功率MMIC工艺的Ka波段连续波功率放大器芯片。功率放大器采用了3级共源级联结构。输出级采用了16个晶体管进行功率合成,有效地分散了热分布,输出匹配网络采用低损耗拓扑架构,保证了输出功率与附加效率。级间匹配采用了最大增益匹配,同时兼顾了小信号增益平坦度。在28 GHz~30 GHz内,小信号增益为25 dB,28 V偏置电压下连续波输出功率大于39 dBm,功率增益为17 dB,附加效率大于25%,热阻为1.41℃/W。输出功率为35 dBm时,IMD 3小于-25 dBc,芯片面积为3.0 mm×3.1 mm。 展开更多
关键词 氮化镓 KA波段 功率放大器
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一种X波段150W紧凑型功率放大器MMIC 被引量：1
19
作者 杨卅男 李通 蔡道民 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期642-647,共6页
基于0.35μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺平台设计了一款功率放大器单片微波集成电路(MMIC),采用双场板将HEMT的击穿电压提升至200 V;借助热电联合设计,优化HEMT的栅栅间距和末级HEMT布局,器件热阻降至0.55℃/W;输出匹配融合了功... 基于0.35μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺平台设计了一款功率放大器单片微波集成电路(MMIC),采用双场板将HEMT的击穿电压提升至200 V;借助热电联合设计,优化HEMT的栅栅间距和末级HEMT布局,器件热阻降至0.55℃/W;输出匹配融合了功率分配/合成、阻抗变换和谐波调谐等功能,并通过多电容串联提高了击穿电压,增强了电路的鲁棒性;优化了版图布局,末级HEMT采用两两共地,并利用片上电感以缩短栅极偏置线,减小了芯片面积。最终,实现了饱和输出功率大于150 W、功率附加效率大于40%、功率增益大于22 dB的X波段功率放大器MMIC,其尺寸为3.8 mm×5.3 mm。该功率放大器MMIC可广泛应用于通信领域。 展开更多
关键词 紧凑型 X波段 功率放大器 功率附加效率 热阻 单片微波集成电路(MMIC)
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新型连续B/J类功率放大器设计 被引量：1
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作者 苗瑾超 杨珺菲 +1 位作者 钱松 程知群 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第5期99-101,148,共4页
为满足无线通信技术对高性能功率放大器的需求,提出一种新型宽带高效率B/J类功率放大器的设计方法。区别于传统连续B/J模式,设计中引入变量因子重塑其时域电压波形表达式,推导出扩展的阻抗设计空间。扩展的阻抗设计空间增加了阻抗匹配... 为满足无线通信技术对高性能功率放大器的需求,提出一种新型宽带高效率B/J类功率放大器的设计方法。区别于传统连续B/J模式,设计中引入变量因子重塑其时域电压波形表达式,推导出扩展的阻抗设计空间。扩展的阻抗设计空间增加了阻抗匹配的灵活度,拓展了带宽,同时仿真表明可获得与传统连续B/J类功率放大器相同的功率和效率。基于此新型阻抗匹配技术,设计了一款工作频段为1.5~2.5 GHz的GaN HEMT宽带功率放大器。测试结果表明,在该频率范围内,输出功率大于40.6 dBm,漏极效率为72.4%~79.1%,增益为10.6~11.9 dB表明,所提出方法具有有效性. 展开更多
关键词 连续类 功率放大器 电压时域波形 阻抗空间
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