L波段GaN内匹配功率放大器研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:dlzshy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功率放大器通常位于射频前端发射机,将输入信号放大到足够功率电平以供天线对外辐射,对系统整机的性能至关重要。受限于传统半导体材料的性能缺陷,微波功放的输出功率有限;第三代半导体器件GaN HEMTs由于其宽禁带特性,具有高击穿电压、高电子迁移率以及适应高温环境等优点,在微波固态功率放大器领域有着巨大潜力。随着通信、雷达等系统的发展,对小尺寸大功率固态功放的要求也随之提高。内匹配形式的功放器件在体积和重量上优于外匹配功放,在研制难度和成本上优于MMIC功放;在如超大功率相控阵雷达的应用中,GaN HEMT内匹配功率模块在具有小体积的同时,还可实现大功率输出,使系统获得更强的远程作用能力。内匹配形式由于封装面积有限,复杂结构难以集成,同时这种现象在宽带低频时更加明显。因此,本文就L波段GaN内匹配功率放大器的设计进行研究,主要工作如下:功放工作频带达到一个倍频程,因此设计采用宽带匹配技术理论,对宽频带下阻抗匹配进行研究。对比传统宽带结构的优劣,选用在尺寸方面更具优势的多级低Q值低通LC匹配结构;针对小封装,功放电路输入输出将两路并为一路进行阻抗匹配;为使管芯之间相位幅度平衡,在两管芯两端直接进行功分合成;公式推导单级LC匹配网络参量计算式,并依据低Q宽带思想将公式应用于三级LC匹配网络,对源/负载阻抗进行中心频点的匹配,ADS电路仿真验证公式准确有效;推导计算公式将集总参量转为分布参量,进行ADS多频点宽带匹配仿真,实现功放1-2GHz范围的源/负载阻抗匹配。最终设计并制作一款L波段GaN基内匹配功率放大器。管芯选用国内某公司自主研发的大栅宽GaN HEMT;匹配网络中,电容器采用金属-绝缘层-金属(MIM)实现,电感采用高阻线实现,使用金丝进行键合。功放封装在14.5mm*14.5mm的管壳中,工作在1-2 GHz,偏置在VGS=-2.8V、VDS=28V,对高温(85℃)、常温(25℃)环境温度下,实测连续波模式输入Pin=37dBm时,均有输出功率Pout>45dBm、漏极效率ηD>44%;低温(-55℃)时更有输出功率Pout>47dBm、漏极效率ηD>52%;小信号增益带内均大于10.5dB。与传统使用T型网络对端口阻抗进行输入预匹配,再结合电桥或Wilkinson功分器进行两路合成实现宽带匹配相比,本文使用的匹配结构可以集成在更小的封装内。
其他文献
在国有文化企业分类改革中,文化例外是指导国有文化企业分类管理的重要原则。文章从文化例外的理论依据入手,分析了文化例外的原因,并指出国有文化企业分类改革中体现文化例
期刊
闽西客话与古语训释举隅林宝卿闽西客话区包括长汀、连城、宁化、清流、上杭、永定、武平七县和龙岩市部分地区,人口为2193986人①,其中宁化、清流现属三明、永安市管辖,其余属龙岩市管
目的分析不明原因肝功能异常患者的病因及病理特点,探讨不明原因肝损伤可能的疾病发展情况及病理组织学检查的必要性。方法回顾性分析上海交通大学医学院附属第三人民医院感
检察机关的案件管理包括办案流程管理、办案质量监督预警、案件质量考评等。设立专门案件管理机构,在现代管理理念下,科学设计其组织架构,建立符合检察工作规律的案件管理模
国有文化企业改革兼具国有企业改革与文化体制改革的双重特征。作为一个比较成功的典型案例,南京市文投集团以体制改革焕发活力,以机制创新激发动力,以彰显"两个效益"为价值
政府和企业合作的PPP模式是通过引入社会资金参与到公共项目中,提高公共产品质量和服务水平的同时,降低财政的压力和风险。这种模式在未来城市基础设施设计、建设和营运维护
通过研究不同种类沼渣有机肥对日光温室栽培秋黄瓜的产量、抗病性及品质性状的试验,筛选适于日光温室秋黄瓜生产的沼渣有机肥。结果表明:施用沼渣生物菌肥和沼渣生物有机肥均
随着数据科学、人工智能技术的迅猛发展,自动传播技术改变了既有数字传播生态,人机传播从"计算机中介传播"发展为"人机社交传播",呈现出前所未有的新格局。本文通过综述欧美