InGaP/GaAs HBT X波段混合集成功率合成放大器的研制

研制了面向X波段应用的InGaP/GaAs HBT混合集成功率合成放大器模块.电路采用一种新颖的具有片上RC稳定网络的InGaP/GaAs HBT功率管作为功率合成单元以提高电路的稳定性,并采用紧凑的微带线并联匹配网络进行功率分配和合成.在8.1GHz,偏置为Vcc=7V,Ic=230mA的AB类工作条件下,连续波最大输出功率为28.9dBm,功率合成效率达到80%.     

具有在片稳定网络的GaAs HBT微波功率管

采用GaAs标准MMIC工艺制作了具有片上RC并联稳定网络的InGaP/GaAs HBT微波功率管单胞.依据K稳定因子,RC网络使功率管在较宽的频带内具有绝对稳定特性.Load-pull测试表明RC网络没有严重影响功率管的大信号特性,在5.4GHz饱和输出功率为30dBm,在11GHz 1dB压缩点输出功率大于21.6dBm.功率合成电路验证了该功率管具有高稳定性,非常适合制作微波大功率HBT放大器.     

具有在片稳定网络的GaAs HBT微波功率管

采用GaAs标准MMIC工艺制作了具有片上RC并联稳定网络的InGaP/GaAs HBT微波功率管单胞.依据K稳定因子,RC网络使功率管在较宽的频带内具有绝对稳定特性.Load-pull测试表明RC网络没有严重影响功率管的大信号特性,在5.4GHz饱和输出功率为30dBm,在11GHz 1dB压缩点输出功率大于21.6dBm.功率合成电路验证了该功率管具有高稳定性,非常适合制作微波大功率HBT放大器.     

一种用于北斗手持式终端的高功率放大器

采用完全对称的双链路功率合成架构,设计了一种 应用于北斗手持式终端的 高输出功率的功率放大器。采用F类输出匹配网络和自适应偏置电路,使得该功率放大器获得较高的功率附加效率和较好的谐波抑制性能。电路采用InGaP/GaAs HBT工艺流片,并通过搭载基板实现了集成化芯片的研制。芯片测试结果表明,该功率放大器的小信号增益为30 dB,1 dB压缩点为37 dBm,饱和输出功率为38 dBm,功率附加效率为45%,具有较好的谐波抑制性能。     

基于Volterra级数的HBT功率放大器负载阻抗的优化设计

利用Volterra级数法,研究了InGaP/GaAs HBT功率放大器的非线性失真,分析了非线性指标IP3和功率放大器负载阻抗的关系,完成了功率放大器负载阻抗的优化设计;采用2 μm InGaP/GaAs HBT半导体工艺进行流片.测试结果表明,设计的功率放大器在不影响输出功率和功率附加效率的前提下,线性度得到较大改善,IP3提高6 dB,与理论分析及计算机仿真结果相吻合.     

InP基及含磷化合物HBT材料的GSMBE生长与特性

通过对外延材料结构设计和GSMBE生长工艺的深入研究,解决了生长InP基及含磷化合物HBT外延材料的关键问题,建立了稳定优化的GSMBE生长工艺,研制出性能优良的φ50mm InP基HBT和φ100mm InGaP/GaAs HBT外延材料.所发展的GSMBE外延技术,在As/P气氛切换、基区p型重掺杂扩散抑制、双异质结HBT结构设计等方面具有自己的特色.器件单位采用所提供的外延材料研制出的InP基HBT和InGaP/GaAs HBT器件与电路,达到了目前采用国产HBT外延材料研制的最好水平.     

InP基及含磷化合物HBT材料的GSMBE生长与特性

通过对外延材料结构设计和GSMBE生长工艺的深入研究,解决了生长InP基及含磷化合物HBT外延材料的关键问题,建立了稳定优化的GSMBE生长工艺,研制出性能优良的φ50mm InP基HBT和φ100mm InGaP/GaAs HBT外延材料.所发展的GSMBE外延技术,在As/P气氛切换、基区p型重掺杂扩散抑制、双异质结HBT结构设计等方面具有自己的特色.器件单位采用所提供的外延材料研制出的InP基HBT和InGaP/GaAs HBT器件与电路,达到了目前采用国产HBT外延材料研制的最好水平.     

基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT 单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE＞40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.     

基于InGaP/GaAs HBT的X波段MMIC功率放大器研制

研制了X波段的InGaP/GaAs HBT单级MMIC功率放大器,该电路采用自行开发的GaAs HBT自对准工艺技术制作.电路偏置于AB类,小信号S参数测试在8～8.5GHz范围内,线性增益为8～9dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于3,优化集电极偏置后,线性增益为9～10dB.在8.5GHz进行连续波功率测试,在优化的负载阻抗条件下,P1dB输出功率为29.4dBm,相应增益7.2dB,相应PAE〉40%,电路的饱和输出功率Psat为30dBm.     

C波段3.5W/mm,PAE＞40%的InGaP/GaAs HBT功率管

通过优化InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)的材料结构和器件结构,采用BE金属自对准、发射极镇流和电镀空气桥等工艺技术,研制了C波段InGaP/GaAs HBT功率管.其击穿电压BVCBO大于31V,BVCEO大于21V;在5.4GHz时连续波(CW)饱和输出功率达到1.4W,功率密度达到3.5W/mm,功率附加效率(PAE)大于40%.     

低偏置电压工作的自对准InGaP/GaAs功率异质结双极晶体管

介绍L波段、低偏置电压下工作的自对准InGaP/GaAs功率异质结双极晶体管的研制.在晶体管制作过程中采用了发射极-基极金属自对准、空气桥以及减薄等工艺改善其功率特性.功率测试结果显示:当器件工作在AB类,工作频率为2GHz,集电极偏置电压仅为3V时,尺寸为2×(3μm×15μm)×12的功率管获得了最大输出功率为23dBm,最大功率附加效率为45%,线性增益为10dB的良好性能.     

5~6GHz自适应线性化偏置的InGaP/GaAs HBT功率放大器

针对高质量无线局域网的传输需求,设计了一款工作在5~6 GHz的宽带磷化镓铟/砷化镓异质结双极型晶体管(InGaP/GaAs HBT)功率放大器芯片。针对HBT晶体管自热效应产生的非线性和电流不稳定现象,采用自适应线性化偏置技术,有效地解决了上述问题。针对射频系统的功耗问题,设计了改进的射频功率检测电路,以实现射频系统的自动增益控制,降低功耗。通过InGaP/GaAs HBT单片微波集成电路(MMIC)技术实现该功率放大器芯片。仿真结果表明,功放芯片的小信号增益达到32 dB;1 dB压缩点功率为28.5 dBm@5.5 GHz,功率附加效率PAE超过32%@5.5 GHz;输出功率为20 dBm时,IMD3低于-32 dBc。     

InGaP/GaAs HBT功率放大器的键合线匹配技术

射频集成电路的性能很大程度受到封装的影响,与集成电路设计和制造工艺相比,封装技术并没有受到相应的关注.用一种新的键合线匹配功率放大器(PAM)的方法,利用封装寄生参数进行电路匹配设计,消除了封装的负面影响,并进行了试制验证;电路芯片采用InGaWGaAs HBT工艺制作并使用了16引脚微小引线框架(MLP)封装.无需芯片外表面贴装电容和电感,实现了功率放大器的低损耗输出阻抗匹配,节省了宝贵的线路板空间.电路测试指标很好地达到了设计要求,证明了该技术的可行性,为高性能、低成本射频功率放大器的开发提供了新的思路.     

高效率Class F功率放大器的设计

本文基于InGaP/GaAs HBT(HBT为异质结双极晶体管)工艺设计了一款高效率的Class F功率放大器。文中首先描述了F类功率放大器的特点和电路原理,然后对放大器的设计过程如匹配电路设计技术、谐波抑制对功率效率的影响,以及偏置电路的设计等问题做了详细的讨论。测试结果表明,设计的功率放大器在电源电压为5V,输出功率为37dBm时,效率达68%。     

ISM频段中功率功率放大器

采用三指单胞的InGaP/GaAsHBT提取的大信号模型参数 ,设计出应用于ISM频段的三级AB类功率放大器 .通过对传统偏置网络的优化 ,消除了小信号下的增益压缩 .在 3 5V电压下 ,该放大器的最大线性输出功率为30dBm ,增益达到 2 9 1dB ,对应的功率附加效率为 4 3 4 % ,临近沟道抑制比达到 - 10 0dBc,而静态偏置电流很低 ,只有 10 9 7mA .     

ISM频段中功率功率放大器

采用三指单胞的InGaP/GaAs HBT提取的大信号模型参数,设计出应用于ISM频段的三级AB类功率放大器.通过对传统偏置网络的优化,消除了小信号下的增益压缩.在3.5V电压下,该放大器的最大线性输出功率为30dBm,增益达到29.1dB,对应的功率附加效率为43.4%,临近沟道抑制比达到-100dBc,而静态偏置电流很低,只有109.7mA.     

一种带功率检测和自适应偏置的CDMA功率放大器

设计了一款包含功率检测和自适应线性化偏置电路的CDMA功率放大器,功率检测器能根据输入信号的大小来调整功率管的偏置点,大幅提升低功率输出时的效率,从而提升系统整体效率;自适应线性化偏置能有效抑制功率放大器的增益压缩和相位失真,改善其线性度.采用2 μm InGaP/GaAs HBT晶体管工艺成功流片,测试结果表明,与普...