超过40-4000MHz的高功率放大器GaN MMIC PA

发布时间：2018-05-21 09:20:04 浏览：2406

我们述说一个高性能的GaN MMIC功率放大器从40兆赫到4000兆赫。那MMIC达到80 W脉冲（100美国脉冲宽度和10%的关税循环）输出功（P5dB），在40兆赫，50 W，效率为54%在中环的大部分区域，效率约为30%逐渐减少到30 W，在4000兆赫时效率为22%。在40-4000mhz的频带上，功率增益是25分贝。这个超wideband的性能是通过裁剪设备来实现的输出阻抗，使用唯一的宽带，电路匹配拓扑。

宽带、高功率、高效率的放大器是先进通信系统的关键组成部分，如为消防员、警察和海岸警卫队提供的搜索和救援软件无线电。
实现宽带放大的传统技术是使用移动波（TW）方法1、2，或者设计宽带匹配电路，将设备输入和输出阻抗转换为50欧姆。
TW技术使用多种设备来模拟50欧姆的传输线路，以获得广泛的带宽。
宽带匹配方法具有小尺寸的优点。
但是，如果大功率器件输出阻抗与50欧姆相差很大，该方法的输出匹配电路具有较大的尺寸，以及高频损耗。
这种高射频损耗严重降低了放大器的输出功率和效率。
摘要本文应用叠加场场的技术，最大限度地提高了PA 4-9的功率。
此外，功率级设备的尺寸也被优化，以合成一个接近50欧姆的最佳输出阻抗。
该方法使输出阻抗匹配电路的设计相对简单，并在匹配电路中产生低射频损耗，从而实现了高输出功率和高功率效率的宽带性能。

为了达到20分贝以上的功率增益，这在许多应用中都是一个标称规格，根据Triquint的0。25万根的过程，选择了一种具有跨阶段匹配的两阶段配置。
图1显示了50 W MMIC PA的照片。
第一阶段的设备尺寸是2.4毫米，分裂成2。2毫米的路径。
第二阶段的设备尺寸是16.8毫米，由4个、3个系列的1.4毫米HEMT组成。
3x1.4毫米的HiFET器件是3。4毫米的单元单元格，在系列中（图2）。这个HiFET的直流偏置电压和射频输出阻抗是1.4 mm单元格设备的三倍，特别是在低频。
通过对单元单元设备大小的适当选择，以及串联单元单元设备的数量，我们可以优化HIFET输出阻抗，使其接近50欧姆，从而达到宽带性能。

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