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微波功率晶体管放大器匹配电路的设计 被引量:4
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作者 郭潇菲 刘凤莲 王传敏 《微波学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期67-69,共3页
对微波功率晶体管放大器的阻抗匹配电路提出了一种有效且简便的设计方法。着重分析了多节并联导纳匹配与ADS软件仿真相结合的设计方法的全过程,并对S波段功率晶体管的输出匹配电路进行了分析和计算,取得了较好的效果。根据本文方法,制... 对微波功率晶体管放大器的阻抗匹配电路提出了一种有效且简便的设计方法。着重分析了多节并联导纳匹配与ADS软件仿真相结合的设计方法的全过程,并对S波段功率晶体管的输出匹配电路进行了分析和计算,取得了较好的效果。根据本文方法,制作了某功率晶体管的放大测试电路并进行测试,其输出功率及效率均优于晶体管手册给出的典型值。 展开更多
关键词 微波功率晶体管放大器 匹配 多节并联导纳匹配法
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基于高功率微波脉冲注入的氮化镓低噪声放大器效应研究
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作者 刘敏 蔡宗棋 +4 位作者 卞立安 唐厚鹭 吕安如 陈义强 路国光 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第4期32-42,共11页
[目的]针对日益增多的有意电磁干扰,研究高功率微波脉冲作用下雷达、通信用氮化镓(GaN)低噪声放大器(LNA)的损伤效应。[方法]开展不同脉冲宽度和占空比的微波脉冲注入试验研究,以探究GaN LNA直流及射频参数的变化情况。通过连续波及不... [目的]针对日益增多的有意电磁干扰,研究高功率微波脉冲作用下雷达、通信用氮化镓(GaN)低噪声放大器(LNA)的损伤效应。[方法]开展不同脉冲宽度和占空比的微波脉冲注入试验研究,以探究GaN LNA直流及射频参数的变化情况。通过连续波及不同脉冲宽度和占空比的微波脉冲试验,获取器件的阈值功率。同时,为了进一步确定GaNLNA的损伤部位以及损伤机理,对芯片进行开封,并利用显微镜、双束聚焦离子束(FIB)等分析设备对芯片表面及内部进行微观形貌表征。[结果]试验结果表明,当GaNLNA遭受脉冲宽度30ns,上升沿18ns,下降沿18ns,周期为2ms的高功率微波脉冲注入冲击后,其增益从约23.67dB恶化到-8.91dB,噪声系数从1.59dB恶化到18.13dB,输出波形严重压缩。分析表明GaNLNA的核心有源器件高电子迁移率晶体管(HEMT)容易被高功率微波损伤,受损主要源于高功率微波攻击导致栅极形成微电流通道,随后引发漏极过电流,最终永久损坏器件。[结论]研究GaNLNA及其核心有源器件HEMT在高功率微波作用下的损伤效应,为深入了解高功率微波脉冲对GaNLNA的影响以及提升GaNLNA鲁棒性提供了重要的参考价值。 展开更多
关键词 低噪声放大器 氮化镓 高电子迁移率晶体管 功率微波 电磁防护 损伤效应
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高电子迁移率晶体管放大器高功率微波损伤机理 被引量:4
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作者 闫涛 李平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期70-74,共5页
在TCAD半导体仿真环境中,建立了0.25μm栅长的AlGaAs/InGaAs高电子迁移率晶体管(HEMT)低噪声放大器与微波脉冲作用的仿真模型,基于器件内部的电场强度、电流密度和温度分布的变化,研究了1GHz的微波从栅极和漏极注入的损伤机理。研究结... 在TCAD半导体仿真环境中,建立了0.25μm栅长的AlGaAs/InGaAs高电子迁移率晶体管(HEMT)低噪声放大器与微波脉冲作用的仿真模型,基于器件内部的电场强度、电流密度和温度分布的变化,研究了1GHz的微波从栅极和漏极注入的损伤机理。研究结果表明,从栅极注入约40.1dBm的微波时,HEMT内部峰值温度随着时间的变化振荡上升,最终使得器件失效,栅下靠源侧电流通道和强电场的同时存在使得该位置最容易损伤;从漏极注入微波时,注入功率的高低会使器件内部出现不同的响应过程,注入功率存在一个临界值,高于该值,器件有可能在第一个周期内损伤,损伤位置均在漏极附近。在1GHz的微波作用下,漏极注入比栅极注入更难损伤。 展开更多
关键词 高电子迁移率晶体管 低噪声放大器 功率微波 不同端口
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射频微波功率放大器芯片技术研究进展及发展趋势 被引量:1
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作者 李镇兵 黄峻杰 +6 位作者 张晋荣 贾世麟 付佳龙 吴祥睿 李钢 孙浩洋 文光俊 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期871-882,共12页
在对射频微波功率放大器芯片的概念、类型与实现工艺进行全面综述与分类的基础上,聚焦其高频化、线性度改善、能量转换效率提升、带宽扩展以及高集成度封装等关键技术的研究现状与亟待解决的技术问题,深入分析并讨论了各项关键技术的主... 在对射频微波功率放大器芯片的概念、类型与实现工艺进行全面综述与分类的基础上,聚焦其高频化、线性度改善、能量转换效率提升、带宽扩展以及高集成度封装等关键技术的研究现状与亟待解决的技术问题,深入分析并讨论了各项关键技术的主流实现方式、典型研发案例以及相关应用利弊,旨在为现代无线通信系统射频前端集成的功率放大器芯片研发提供方法总结与设计参考。最后对射频微波功率放大器芯片技术的发展趋势与行业走向作出了展望。 展开更多
关键词 射频微波 功率放大器芯片 高频化 效率提升 线性度改善 带宽扩展 高集成度封装
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基于电源调制的L波段高性能GaAsHBT功率放大器
5
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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一种X波段150W紧凑型功率放大器MMIC 被引量:1
6
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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微波功率放大器非线性失真分析 被引量:18
7
作者 林强 张祖荫 郭伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期79-82,共4页
功率放大器非线性失真产生的交调失真、邻道干扰等直接影响通信系统的性能 ,在放大器模型的基础上 ,如何定量地描述和分析其非线性具有重要意义。文中讨论了放大器非线性失真的泰勒级数分析法、Volterra级数分析法和谐波平衡分析法 ,给... 功率放大器非线性失真产生的交调失真、邻道干扰等直接影响通信系统的性能 ,在放大器模型的基础上 ,如何定量地描述和分析其非线性具有重要意义。文中讨论了放大器非线性失真的泰勒级数分析法、Volterra级数分析法和谐波平衡分析法 ,给出相应的仿真和实验结果。结果表明 :根据非线性的强弱采用不同的分析方法 ,结果具有较大的参考意义。 展开更多
关键词 非线性失真 微波功率放大器 交调 邻道干扰 谐波平衡 通信系统 仿真 泰勒级数 VOLTERRA级数 分析法
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微波功率放大器非线性特性分析 被引量:6
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作者 邓海林 张德伟 +1 位作者 周东方 杜健 《电讯技术》 北大核心 2016年第12期1393-1399,共7页
为判断微波功率放大器非线性失真的主要影响因素,首先,在传统幂级数模型的基础上对功率放大器的非线性幅度失真和相位失真进行拟合,基于包络分析法给出了功率放大器非线性失真与幅度和相位失真间的解析关系;其次,对幅度失真和相位失真... 为判断微波功率放大器非线性失真的主要影响因素,首先,在传统幂级数模型的基础上对功率放大器的非线性幅度失真和相位失真进行拟合,基于包络分析法给出了功率放大器非线性失真与幅度和相位失真间的解析关系;其次,对幅度失真和相位失真引起的非线性失真进行了分析,给出了两者之间的等效失真关系式,据此可对任意给定的功率放大器进行分析,以确定非线性失真的主要影响因素,并用于指导模拟预失真线性化器的设计与调试;最后,通过对一Ka频段行波管放大器的非线性测试及模拟预失真线性化,验证了所提出的功率放大器非线性分析的正确性及幅相等效失真关系式的有效性。 展开更多
关键词 微波功率放大器 KA频段 非线性模型 互调失真 线性化
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一种测量微波功率放大器件输出端反射系数的新方法 被引量:5
9
作者 唐宗熙 李恩 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期147-151,共5页
本文提出了一种测量微波功率放大器件输出端反射系数的新方法。通过对可变负载在不同频率和位置下的校准 ,采用所建立的自动测量系统 ,运行专门编制的自动控制和数据处理软件 ,可对微波功率放大器件输出端反射系数进行测量。该方法具有... 本文提出了一种测量微波功率放大器件输出端反射系数的新方法。通过对可变负载在不同频率和位置下的校准 ,采用所建立的自动测量系统 ,运行专门编制的自动控制和数据处理软件 ,可对微波功率放大器件输出端反射系数进行测量。该方法具有测量简便、迅速。 展开更多
关键词 微波功率放大器 反射系数 自动测量 输出端 入射功率 测量系统 校准
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微波功率放大器发展概述 被引量:16
10
作者 李建兵 林鹏飞 +1 位作者 郝保良 孙建邦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期66-73,共8页
微波功率放大器分为真空和固态两类,分别分析了两类器件的原理和特点,然后介绍了它们的发展历史、当前的技术研究状况和未来发展趋势。重点介绍了两种器件相结合的产物—微波功率模块,包括微波功率模块的产生过程和当前国内外的发展状况... 微波功率放大器分为真空和固态两类,分别分析了两类器件的原理和特点,然后介绍了它们的发展历史、当前的技术研究状况和未来发展趋势。重点介绍了两种器件相结合的产物—微波功率模块,包括微波功率模块的产生过程和当前国内外的发展状况,并对未来的发展趋势进行了分析和预测。 展开更多
关键词 微波功率放大器 真空器件 固态器件 微波功率模块
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一种微波功率放大器的热设计与验证方法 被引量:2
11
作者 王磊 文耀普 《航天器工程》 2011年第2期52-56,共5页
大功率、高热流密度微波功率放大器是环境监测有效载荷中的关键设备,对整星的热设计影响很大。功率放大器的热设计的目的是满足温度需要,从而确保功率放大器的安全可靠工作。文章在完成热设计的基础上,确定热控设计方案,对功率放大器进... 大功率、高热流密度微波功率放大器是环境监测有效载荷中的关键设备,对整星的热设计影响很大。功率放大器的热设计的目的是满足温度需要,从而确保功率放大器的安全可靠工作。文章在完成热设计的基础上,确定热控设计方案,对功率放大器进行了热试验。试验结果表明,热设计可以满足要求。 展开更多
关键词 卫星 热设计 热试验 微波功率放大器
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多路微波功率放大器并联合成时放大器离散对合成效率的影响 被引量:5
12
作者 夏瑜 《现代雷达》 CSCD 1992年第4期67-74,共8页
在固态发射机中,当多路微波功率放大器进行并联合成时,微波功率放大器输出功率幅度和插入相位的离散将影响合成效率。本文以两路放大器并联合成为基础,对n路放大器并联合成时放大器离散对合成效率的影响进行了较全面的分析、讨论和计算... 在固态发射机中,当多路微波功率放大器进行并联合成时,微波功率放大器输出功率幅度和插入相位的离散将影响合成效率。本文以两路放大器并联合成为基础,对n路放大器并联合成时放大器离散对合成效率的影响进行了较全面的分析、讨论和计算,得出了许多有用的结论。 展开更多
关键词 合成效率 微波 功率放大器
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基于GaAsHBT的C波段RLC负反馈功率放大器设计 被引量:1
13
作者 傅海鹏 姚攀辉 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期101-108,共8页
提出了一款基于GaAs HBT C波段的线性负反馈功率放大器(power amplifier,PA).本设计采用三级共发射极(common emitter,CE)结构,使用两种不同的有源线性偏置来提升PA的线性度,同时使用RLC负反馈网络来提高稳定性和拓展工作带宽.针对传统... 提出了一款基于GaAs HBT C波段的线性负反馈功率放大器(power amplifier,PA).本设计采用三级共发射极(common emitter,CE)结构,使用两种不同的有源线性偏置来提升PA的线性度,同时使用RLC负反馈网络来提高稳定性和拓展工作带宽.针对传统的负反馈网络结构PA的增益下降问题,RLC负反馈网络可以通过调整负反馈网络中的电感值来有效减小负反馈带来的增益下降的影响.测试结果表明:室温下,在5.1~7.4 GHz范围内,实现增益大于28 dB.在5.9~7.1 GHz的线性工作频段内,平均增益大约为29.5 dB,S11和S22均小于-10 dB;在满足无线局域网标准802.11a,采用20 MHz 64-QAM信号,EVM达到-30 dB的输出功率为18.9~22.5 dBm.在5.9~6.2 GHz时,饱和输出功率大于30 dBm,最大的附加功率效率大于35%. 展开更多
关键词 功率放大器 负反馈 异质结双极晶体管(HBT)
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飞思卡尔在经济高效的大功率RF晶体管塑料封装领域实现突破——超模压塑料封装内的RF设备旨在以2GHz的频率提供与气腔封装一样的性能,同时降低放大器的成本并改进自动化装配
14
《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期550-550,共1页
关键词 RF晶体管 塑料封装 放大器 自动化装配 气腔 设备 模压 功率
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6 GHz~18 GHz中功率放大器芯片的设计与实现
15
作者 李鑫 肖曼琳 +1 位作者 蒋明 杜鑫威 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第11期105-109,共5页
设计并实现了一款高性能的宽带中功率放大器芯片,该芯片采用0.25μm砷化镓赝调制掺杂异质结场效应晶体管工艺,并通过运用共源共栅电路结构,显著提升了放大器的增益水平。同时,引入负反馈技术,有效改善了增益的平坦度,极大地拓宽了放大... 设计并实现了一款高性能的宽带中功率放大器芯片,该芯片采用0.25μm砷化镓赝调制掺杂异质结场效应晶体管工艺,并通过运用共源共栅电路结构,显著提升了放大器的增益水平。同时,引入负反馈技术,有效改善了增益的平坦度,极大地拓宽了放大器的工作带宽范围,使其能够覆盖从6 GHz~18 GHz的广泛频段,满足多样化的无线通信及雷达系统需求。实测数据表明,该芯片在指定频段内实现了稳定的17±0.3 dB增益,输入输出回波损耗均优于-10 dB,展现出了卓越的匹配性能。在5 V工作电压下,电流消耗仅为63 mA,且1 dB压缩点输出功率高达15 dBm,确保了在高功率输出时的稳定性与可靠性。此外,芯片设计紧凑,面积仅为1.94 mm×1.08 mm,为系统集成提供了极大的便利。 展开更多
关键词 Ku波段 功率放大器 砷化镓赝调制掺杂异质结场效应晶体管工艺 共源共栅 单片微波集成电路
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GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型
16
作者 郜佳佳 游恒果 +1 位作者 李静强 舒国富 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期380-387,共8页
GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)的热积累问题是制约其进一步高度集成和大功率化应用的主要技术瓶颈,针对该散热问题,提出了GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型。在简单多层叠加的热阻解析模型的基础上,细化至芯片的近结区域,... GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)的热积累问题是制约其进一步高度集成和大功率化应用的主要技术瓶颈,针对该散热问题,提出了GaN功率放大器MMIC的近结区热阻解析模型。在简单多层叠加的热阻解析模型的基础上,细化至芯片的近结区域,引入了位置矫正因子矩阵和耦合系数矩阵,并通过加栅窗的方式建立了芯片近结区的热阻解析模型。该模型考虑了GaN功率放大器MMIC的特点以及衬底的晶格热效应,可以更准确地表征芯片结温。采用红外热成像仪对6种GaN功率放大器MMIC在不同工作条件下进行了热测试,对比仿真和测试结果发现,解析模型的结温预测误差在10%以内,说明该模型可以准确地表征GaN功率放大器MMIC的热特性,进而用于优化和指导电路拓扑设计。 展开更多
关键词 GaN功率放大器 单片微波集成电路(MMIC) 近结区 热阻解析模型 红外热成像 热特性
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微波GaAs FET功率放大器的一种建模与互调计算方法
17
作者 甘仲民 李平辉 屈德新 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期72-76,66,共6页
本文提出了一种利用测量AM-AM、AM-PM特性对微波GaAsFET大信号建模的方法.此外,利用测量或理论求得的AM-AM、AM-PM非线性特性,可进一步分析放大器的增益、互调性能,避免多音(射频)激励下进行测量或理... 本文提出了一种利用测量AM-AM、AM-PM特性对微波GaAsFET大信号建模的方法.此外,利用测量或理论求得的AM-AM、AM-PM非线性特性,可进一步分析放大器的增益、互调性能,避免多音(射频)激励下进行测量或理论分析的麻烦.结果表明,理论与实验甚为一致. 展开更多
关键词 微波 场效应晶体管 功率放大器 互调计算
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运用System View软件仿真前馈双环微波功率放大器
18
作者 陈俊 苏凯雄 黄小玉 《现代电子技术》 2005年第14期80-81,84,共3页
对前馈双环微波功率放大器的原理和SystemView仿真软件进行了介绍,具体描述了如何利用SystemView仿真软件仿真前馈双环功率放大器,并得到最终的仿真结果。
关键词 前馈 双环 微波 功率放大器 SYSTEMVIEW 仿真
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基于SiGe BiCMOS的全集成射频功率放大器设计
19
作者 傅海鹏 项德才 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期104-110,共7页
提出了一种基于SiGe BiCMOS工艺的适用于移动设备的紧凑全集成功率放大器.设计采用cascode驱动级与共发射极功率级级联以提高放大器的功率增益,片上集成CMOS电源以提供偏置电流,采用分布式的镇流电阻和具有热负反馈效果的偏置电路补偿... 提出了一种基于SiGe BiCMOS工艺的适用于移动设备的紧凑全集成功率放大器.设计采用cascode驱动级与共发射极功率级级联以提高放大器的功率增益,片上集成CMOS电源以提供偏置电流,采用分布式的镇流电阻和具有热负反馈效果的偏置电路补偿结温以防止放大器在高温工作时失效,并且采用一种紧凑的电路级的热耦合模型对所提出的热稳定措施进行仿真验证.后仿结果表明:PA在3.3 V供电下、2.4~2.5 GHz的工作范围内输出增益为32.5 dB,S11&S22<-10 dB,1 dB压缩点处的输出功率为25.4 dBm,在25℃的环境温度下最高结温小于65℃(饱和).芯片面积仅为1.25×0.76 mm^(2).测试结果表明:在-45~85℃的工作环境下,可以在增益要求为26.5~32.9 dB的应用中正常工作.1 dB压缩点处的输出功率为24.3 dBm.采用20 MHz 64-QAM OFDM信号测试,DEVM达到-30 dB的输出功率为18.1 dBm. 展开更多
关键词 功率放大器 异质结双极晶体管 锗硅工艺
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一种V波段高效率5W GaN功率放大器MMIC
20
作者 高哲 范一萌 万悦 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期360-364,共5页
基于0.13μm SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC采用三级放大拓扑结构以满足增益需求;使用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配,通过威尔金森功分器/合成器完成... 基于0.13μm SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC采用三级放大拓扑结构以满足增益需求;使用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配,通过威尔金森功分器/合成器完成功率放大器的末端功率合成;通过对晶体管宽长比的设计与多胞晶体管的合成,实现了功率放大器的高功率稳定工作和高效率输出。经过测试,在59~61 GHz频率范围内,在占空比为20%、脉宽为100μs时,该功率放大器MMIC的饱和输出功率达到37 dBm以上,功率附加效率(PAE)大于21.1%,功率增益大于17 dB;连续波测试条件下输出功率大于36.8 dBm, PAE大于21%。该设计在输出功率和PAE上具有一定的优势。 展开更多
关键词 V波段 功率放大器 单片微波集成电路(MMIC) 高效率 功率合成
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