40-4000MHz宽带高功率GaN MMIC功率放大器

发布时间：2018-09-06 15:21:17 浏览：1693

我们报告了一个高性能的GaN MMIC功率放大器工作在40MHz到400MHz之间。这个实现80W脉冲（100US脉冲宽度和10%占空比）MMIC循环）输出功率（P5dB），40MHz，50W效率为54%大约30%的效率在大部分的中间波段，以及在400MHz时，效率逐渐降低到30W，效率为22%。40-400MHz频段的功率增益为25dB。这个超宽带性能是通过裁剪设备来实现的。输出阻抗，并使用独特的宽带电路匹配拓扑学。两种设备的详细设计技术并给出匹配电路。指数条款-宽带放大器，高电压技术，微波器件，GaN MMIC PA.

一、引言
宽带、大功率、高效率放大器是关键高级通信系统中的元素，如搜索和救援消防员、警察和海岸用软件无线电警卫。实现宽带的传统技术放大是利用行波（TW）方法〔1, 2〕或设计宽带匹配电路进行变换。该设备的输入阻抗和输出阻抗达到50欧姆（3）。这个TW技术使用多个装置模拟50欧姆。传输线实现宽带宽。宽频带匹配方法具有尺寸小的优点。然而，如果大功率器件的输出阻抗相差很大从50欧姆，这种方法的输出匹配电路遭受大尺寸，以及高射频损耗。这种高射频损耗严重降低放大器输出。权力与效率。本文将FET串联堆叠技术应用于最大化功率从PA [4-9]。还有大小功率级器件优化综合最优
输出阻抗接近50欧姆。这种方法使相对输出阻抗匹配电路的设计，导致匹配电路中的低射频损耗，导致高输出功率宽带高性能功率增加效率。
二。GaN单片集成电路设计
获得超过20dB的功率增益，这是一个标称规格在许多应用中，两阶段配置与基于TrimQuin的0.25m选择级间匹配GaN HEMT工艺。图1示出50W单片集成电路的照片。第一级器件尺寸为2.4mm，分为两个1.2mm的路径。第二级器件尺寸为16.8mm。
四，3系列1.4毫米HEMT组成。3x1.4mmHIFET装置是DC和RF的三个1.4mm单位单元。

系列（图2）。直流偏置电压和射频输出阻抗这种HIFET都是1.4mm单位电池的三倍。装置，特别是在低频段。通过适当的选择单位单元设备的大小和单元单元设备的数量系列，我们可以优化HIFET输出阻抗为接近50欧姆，以实现宽带性能。

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