Ku波段600W固态合成功放设计

文章介绍了一种Ku波段600W固态合成功率放大器的工程实现。根据工程应用的实际要求,该固态功率放大器采用多芯片多级合成,每级功率合成采用了不同的合成方式。其中芯片级合成选择了微带合成方式,模块级合成选择了多腔体空间耦合合成结构,组件级合成选择了波导合成方式。固放以6.5W的MMIC功放单片为基本单元,共采用了128个功放单片合成出大于600W的脉冲峰值功率,功率附加效率高达18.5%,并具有脉冲速度快、频谱纯净、体积小、可靠性高、工程上容易实现等优点。     

X波段功率单片放大器的研制

介绍了X波段功率单片放大器的设计、制造、测试等技术,以及器件的大信号模型的建立.X波段功率单片放大器采用两级放大,经过功率分配和功率合成,输入输出匹配为50 Ω,单片性能达到输出功率≥5W,附加效率≥33%,功率增益≥13.5dB,增益波动≤0.3dB,输入驻波比≤2?1.     

Ku频段微波宽频带固态功率放大器

本文对用微波宽带功率单片集成电路的功率合成技术和实现方法进行了讨论,并用 Ku 波段宽带微波功率单片集成电路合成出功率大于 200W、频带宽度大于 30%Ku 波段固态放大器。对合成中的关键技术进行了分析。     

Ku波段宽带大功率多芯片合成设计

设计针对多个Ku波段宽带MMIC功率放大芯片进行大功率合成.对波导多路功率合成结构进行了分析,基于单个Ku波段6W功放单片,进行了16路的功率合成,研制出了工作在12～17 GHz,带宽达到6 GHz的固态功率放大器.通过测试发现该固态功率放大器的输出功率≥70 W,功率增益≥15 dB,工作电压48 V,效率≥16％...     

全离子注入C波段功率单片放大器及内匹配功率单片放大器

报道了全平面C波段功率单片放大器及四单片合成放大器研究结果。单片放大器采用全离子注入工艺，均匀性好，平均成品率40％，可靠性高。工作频率4．7—5．2GHZ，中心频率5．0GHz处输出功率2．5W，增益15dB，功率附加效率31．5％。单片放大器芯片面积2．8mm×2．0mm，四路合成的4×MMIC频率范围不变，中心频率4．95GHz处输出功率8．2W，增益13dB，功率附加效率26％，四路合成效率接近80％。实验结果与理论预测基本吻合。     

基于硅微机械加工波导W波段功率合成放大器

基于硅微机械加工工艺,设计并制作一款W波段4路硅基波导功分/合成器。通过在8英寸的硅晶圆上采用干法刻蚀和晶圆级键合等工艺途径实现了硅基波导结构。根据硅微机械加工工艺的特点,设计了一种基于H面T型结和3d B耦合桥结构的波导功分/合成器。该功分/合成器表现出的损耗为0.25 d B。最后,采用该硅基功分/合成器对4只2W的GaN功率单片进行了功率合成,研制了W波段硅基合成功率放大器。测试结果表明,在92～96 GHz的频率范围内,输入功率30 d Bm的条件下,输出功率在7.03 W至8.05 W之间,典型电源附加效率为15%,平均合成效率为88%。     

大功率倒装单片集成LED芯片的自隔离散热技术

提出采用 自隔离散热技术解决大功率倒装单片集成LED芯片散热与绝缘之间的矛盾问题.基于自隔离散热技术原理,利用微纳加工技术,通过在AlN陶瓷基板上生长隔离金属岛制备自隔离散热基板.采用多胞串并联网络结构设计大功率倒装单片集成LED芯片,芯片尺寸为1.5 mmx4.5 mm.在200 mA的驱动电流下,大功率倒装单片集成LED芯片的正向电压为8.3 V,反向漏电流小于100 nA.当输入电流为2 A时,大功率倒装单片集成LED芯片的输入功率为20W,其最大光输出功率为8.3 W,插墙效率为42.08％,峰值热阻约为1.23 K/W,平均热阻约为1.17 K/W.     

毫米波300 W脉冲功放的研究

文中介绍了微带波导转换、一分八和一分三波导功分网络。利用国产15 W GaN功率单片,首先设计8路波导功率合成,然后进行3路波导功率合成,最后构成24路合成。在毫米波频段2 GHz带宽内,整体24路波导功率合成网络合成损耗＜0.8 dB,合成效率达到83％,解决了传统合成电路合成效率随合成网络级数增加而下降的问题,满足了高效率与大功率的要求。     

毫米波400W连续波固态功放设计

针对未来深空测控及其他航天器的测控通信需求,提出了一种基于单片微波集成电路(MMIC)的新颖高效2×6路结构的波导功率合成方案。利用三维电磁场软件HFSS建模仿真,并以此为基础研制了38 W功放模块和功率合成器。通过模块化设计、分布式散热和结构一体化等多种技术措施,设计的毫米波固态功放实现了192路芯片高效率合成。测试结果表明,在1 GHz带宽内输出P1d B功率达到400 W(连续波),合成效率达到80%以上,散热效果理想,设备稳定。     

Ku波段氮化镓功率模块

<正>南京电子器件研究所近期研制出一款Ku波段氮化镓(GaN)功率模块,该模块是基于本所的0.25μm 101.6 mm GaN工艺制作的Ku波段16 W功放单片,采用同样的2路功分/功合结构作为输入端分路器和输出端功合器,将两个功放单片进行合成,最终获得输出功率大于30W的功率放大器模块。     

Ka波段25W固态功率合成放大器

介绍了一种新型的毫米波波导空间固态高功率合成放大器.该放大器中采用的波导-微带空间功率合成网络,在毫米波频段实现了幅度、相位对称的四路功率分配/合成和波导-微带过渡转换,由此研制的毫米波高功率合成放大器,在29 ～31 GHz范围内,合成效率高于80％,输出功率大于43.4 dBm,并在30～30.6 GHz内高于25...     

75 GHz 13.92 dBm InP DHBT 共射共基功率放大器

报道了基于InP基双屏质结双板晶体管(DHBT)工艺的四指共射共基75 GHz微波单片集成(MMIC)功率放大器,器件的最高振荡频率fmax为150 GHz.放大器的输出极发射极面积为15μm×4μm.功率放大器在75 GHz时功率增益为12.3 dB,饱和输出功率为13.92 dBm.放大器在72.5 GHz处输入为2 dBm时达到最大输出功率14.53 dBm.整个芯片传输连接采用共面波导结构,芯片面积为1.06 mm×0.75 mm.     

基于循环平稳特性的欠采样宽带数字预失真研究

为了解决行波管(TWT)宽带数字预失真(DPD)中反馈回路ADC采样率过高的问题，该文利用信号的循环平稳特性证实可通过欠采样下的输出信号估计功放的非线性模型参数，然后由功放非线性模型参数和输入信号可恢复出与高采样率下效果相似的功放输出信号，最后通过传统的间接学习结构对功放进行数字预失真以实现行波管的线性化。为了验证该方法，利用20 MHz LTE信号驱动一只55 W的X波段行波管放大器(TWTA)。数字预失真反馈回路的ADC采样率从61.44 Msps降低至6.144 Msps和3.072 Msps，但线性化效果变化不大，表明欠采样方法是有效的。     

紧凑型基片集成波导功率合成放大器研制

 设计、制作了一个X波段紧凑型结构的四路功率合成放大器,合成功放在10.4GHz上的1dB压缩点输出功率P_1dB约为8W(连续波),在9.79~10.62GHz范围内,合成效率大于50%,在10.21GHz上其最大合成效率约为80%.该合成功放无源结构是由一对四路对称梳状功分器采用背靠背方式组成,功分器输入输出端口均包含基片集成波导-微带转接结构,以便于功分/合成器与其它平面器件相连接.测试结果表明这项技术可方便地用于小型化、模块化微波与毫米波合成功放设计.     

86.5GHz下输出功率257mW的 W波段GaN MMIC放大器

我们报道了一个三级W波段GaN MMIC功率放大器。考虑到W波段MMIC的耦合效应,所有的匹配电路和偏置电路都是先进行电路仿真以后,再用3D电磁场仿真软件进行系统的仿真。此MMIC功率放大器在频率为86.5GHz下输出功率能达到257mW,相应的功率附加效率(PAE)为5.4%,相应的功率增益为6.1dB。功率密度为459 mW/mm。另外,此MMIC功率放大器在83 GHz到90 GHz带宽下有100mW以上的输出功率。以上特性都是在漏极电压为12V时测试得到。     

射频功率放大器的自适应前馈电路设计

先分析常用双环自适应前馈电路降低非线性失真及输出功率的特点和不足,通过引入另一个前馈电路,从主功率放大器的输入端耦合部分信号到辅助功率放大器的输入和输出端,经适当调节,进一步改善电路的三阶交调失真(IMD3),并增大输出功率.结果显示,这种改进的自适应前馈电路,IMD3低于信号功率-75dBc,线性度改善效果明显,而且输出功率增大了2～3dB.     

L波段高效率射频功率放大器的设计与仿真

射频功率放大器是无线通信系统中的重要组成部分,其工作效率直接影响着整个系统的耗能、稳定度和对电源散热装置的要求,提高射频功率放大器的效率,能够节约能源,降低功耗,因此实现射频功率放大器的高效率工作是目前射频功率放大器领域的热点问题之一。本文选用Freescale晶体管MW6S004N,借助ADS2013软件,采用负载牵引技术和源牵引技术得到最佳负载阻抗和最佳源阻抗,并用Smith圆图进行电路的匹配设计,对射频功率放大器进行了仿真和优化。仿真结果表明,在频率为1960MHz的L波段,输入功率为21d Bm时,射频功率放大器的输出功率大于36d Bm,功率附加效率大于50%。这种高效率射频功率放大器适用于WCDMA基站,对基站中高效率功率放大器的设计有着重要的参考价值。     

一种新型的分段曲率补偿带隙基准源设计

针对传统的带隙基准源曲率补偿效果较差的问题,采用两路跨导放大器设计了一种新型的分段曲率补偿的带隙基准源。其中一路跨导放大器比较三极管的发射极-基极电压VEB和一个粗略的基准电压,在低温段产生随温度升高近似成指数减小的电流;另一路跨导放大器比较VEB和另一个粗略的基准电压,在高温段产生随温度升高近似成指数增大的电流,对传统的电流型带隙基准源进行精确的分段曲率补偿。基于TSMC 0. 18μm CMOS工艺,对电路进行设计和仿真。仿真结果表明,3. 3 V电源电压时,在-40^+150℃温度范围内,温度系数为1. 84×10^-6/℃,低频时的电源抑制比为-98. 3 d B,线性调整率为0. 0047%。     

基于共面臂波导魔T的Ka频段功率合成放大器

无线通信技术高速发展,为实现高速数据传输,需要提高频谱带宽,因此,毫米波技术成为新一代无线通信的关键技术之一。同时,毫米波技术在成像、深空通信、电子对抗等方面都有着广泛的应用。然而,单个固态毫米波放大器的输出功率往往无法满足需求,功率合成技术成为实现高功率输出的必然方法。传统的毫米波功率合成放大器往往体积过大或带宽较窄, 文中提出了一种基于共面臂波导魔T的毫米波功率合成放大器,该放大器基于共面臂波导魔T、波导-微带双探针耦合结构和HMC906 功率放大器芯片,在Ka频段具有宽带、高合成效率和结构紧凑的特点。在27.5~32.5GHz范围内,功率合成放大器饱和输出功率大于8W,合成效率高于85%。与传统的基于分支耦合线的功率放大器相比,体积减小了40%以上。     

负载牵引法在开关类功率放大器设计中的应用

为提高开关类功率放大器设计的准确性,找出功放管的最优输出阻抗值,采用负载牵引法设计开关类功率放大器,得到最佳输出阻抗值,然后设计输出及输入匹配网络及谐波抑制网络,仿真结果输入功率为28dBm时,功率附加效率达到69．352％,表明功率负载牵引方法为改进开关类放大器设计,优化开关类功放管性能提供了快速而有效的方法,提高了大信号下模型的准确性。