采用并联独立偏置门的带OIP3＞50dBm的S波段GaN LNA

发布时间：2018-11-29 10:48:48 浏览：1849

摘要-GaN器件具有与GaAs器件相当的噪声系数，同时能够承受非常高的输入驱动器。本文介绍了2～4GHz(S波段)Pout～37dBm的GaN低噪声放大器(LNA)、1．8～3．5dB噪声系数(NF)和48～54dBm输出参考三阶截距点(OIP3)的设计。通过将栅极外围为2.5mm的输出级分成1.25mm的两个部分并优化其偏置，可以提高线性性能。偏置两个FET的不同导致IMD3分量的相位消除和OIP3性能的提高。实验结果表明，在AB类栅极偏置和深AB类栅极偏置时，OIP3可提高9.5dBm。线性度FOM（OIP3/PDC）也得到改善，在较高的噘嘴时达到14。氮化镓（GaN），S波段，LNA，线性化，OIP3。

一、引言
GaN HEMT技术正在成为雷达、电子对抗和无线通信应用的首选技术。与传统技术（GaAs、CMOS、SiGe）相比，GaN器件在微波频率下具有高的输出阻抗，因此可以提供非常高的输出功率、高击穿和较宽的工作带宽。GaN器件具有与GaAs类似的噪声系数，并且能够承受高输入功率电平。这消除了常规接收机中使用的限幅器电路的需要。同时，LNA线性度在恶劣环境下对微波接收机是一个挑战[1]-[2]。本文提出了一种具有高OIP3的线性GaN-LNA。基本的方法是将晶体管分成多个较小的并行栅极，并分别对它们进行偏置。通过独立地改变每个晶体管的偏压，可以提高线性度。在以前的工作中，将该技术应用于GaN PA，在中等和高输出功率电平下观察到了改进[3]。在本文中，我们将此技术应用于GaN LNA，并看到在较低和更高输出功率电平的改进。据作者所知，这是首次使用该技术改进GaN LNA的线性度。

二。线性化方法
通过在感兴趣的频率附近向放大器输入施加双音信号，模拟电路的线性度。为了获得具有较好OIP3的电路，其思想是通过相位抵消来降低三阶互调产物的功率电平。

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