一款采用有源电感的增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器

采用有源电感,设计了一款增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器(FTG UWB-LNA)。在输入级,采用具有新型偏置电路和RLC反馈的共基-共射放大器来实现良好的宽带输入阻抗匹配;在放大级,采用由新型有源电感与达林顿结构构成的组合电路,来实现增益的可调性、平坦化和幅度提升。在输出级,采用电阻并联和电流镜偏置的共集放大器,来实现良好的输出阻抗匹配。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺库,对FTG UWB-LNA进行验证,结果表明：在1-6GHz频带内,增益(S21)可以在21.16dB-23.9dB之间调谐,最佳增益平坦度达到±0.65dB;输入回波损耗(S11)小于-10dB;输出回波损耗(S22)小于-12dB;噪声系数(NF)小于4.08dB;在4V的工作电压下,静态功耗小于33mW。     

一种简化的VBIC模型和InGaP/GaAs HBT宽带放大器设计

采用一种新的简化VBIC模型对单、多指InGaP/GaAs HBT器件进行建模.测量和模型仿真FV特性及其在多偏置条件下多频率点S参数对比结果表明,DC～9GHz频率范围内,简化后的模型可对InGaP/GaAs HBT交流小信号特性进行较好的表征.利用建立的模型设计出DC～9GHz两级直接耦合宽带放大器,该放大器增益达到19dB,输入、输出回波损耗分别低于-10dB和-8dB.     

2.14GHz GaN-HEMT脉冲功率放大器设计(英文)

设计了一款用于无线通信W-CDMA,工作在2.04~2.24GHz的脉冲功率放大器。采用微波仿真软件ADS对放大器的输入/输出阻抗匹配电路、偏置电路及其整体功放电路进行了仿真和优化。测试结果表明,在2.14GHz处的三阶交调值为32.14dBc,小信号增益为18dB,饱和输出功率为44dBm,功率附加效率达到55%。在2.04~2.14GHz频率范围的增益平坦度小于1dB。测试结果和仿真结果相近。     

S波段88W SiC MESFET推挽放大器研究

采用管壳内预匹配及外电路匹配相结合的方法,制作成功S波段高增益、高效率、大功率SiC MESFET推挽放大器。采用预匹配技术提高了器件输入、输出阻抗,优化了测试电路结构,成功消除了输入信号对栅极偏置电压的影响,提高了电路稳定性。放大器在脉宽为300μs、占空比为10%脉冲测试时,频率2GHz,Vds=50V脉冲输出峰值功率为88.7W(49.5dBm),功率增益为8.1dB,峰值功率附加效率为30.4%。     

基于SiGe工艺的高增益射频功率放大器

基于0.13μm SiGe HBT工艺,设计应用于无线局域网(WLAN)802.11b/g频段范围内的高增益射频功率放大器.该功放工作在AB类,由三级放大电路级联构成,并带有温度补偿和线性化的偏置电路.仿真结果显示:功率增益高达30dB,1dB压缩点输出功率为24dBm,电路的S参数S11在1.5～4GHz大的频率范围内均小于-17dB,S21大于30dB,输出匹配S22小于-10dB,S12小于-90dB.最高效率可达42.7%,1dB压缩点效率为37%.     

硅基毫米波高增益LNA技术研究

针对W波段硅基工艺电路面临的功率增益低、效率低以及噪声差等挑战,本文研究硅基毫米波高增益低噪声放大器（Low Noise Amplifier,LNA）技术。该LNA采用带有射极电感反馈的共射放大器,并通过五级共射放大器级联构成。第一级电路通过提供最小噪声偏置电流,并利用最小噪声匹配实现低噪声性能,后级电路通过提供高增益偏置电流实现高增益性能。另外,为了减小射频信号到衬底的损耗以及信号与旁路元件的耦合,有效提高低噪声放大器的性能,用于匹配电路的电感全部采用传输线形式—接地共面波导。低噪声放大器在中心频率94 GHz处的增益S21达到25.2 dB,噪声系数NF小至5.1dB。在90～100 GHz频段内,输入反射系数S11小于-10 dB,输出反射系数S22稳定在-20 dB左右,芯片面积为500 μm×960 μm。     

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.     

一种基于自适应偏置的2.4 GHz CMOS功率放大器

提出了一种单端自适应偏置电路,该电路能够根据输入信号功率,动态地调整输出直流电压,以提升射频功率放大器(PA)的线性度及功率回退区域的效率。为验证该电路的功能,设计了一种2.4 GHz PA,该电路基于单端三级结构设计,采用0.18 μm CMOS工艺制造,电路输入及输出阻抗匹配网络均集成于片内。测试结果表明,PA的增益为26.8 dB,S11和S22均小于-10 dB,OP1 dB为23.5 dBm,功率回退6 dB点PAE和峰值PAE分别为14%和24%。该PA对WLAN、ZigBee等2.4 GHz设备具有一定的应用价值。     

一种简化的VBIC模型和InGaP/GaAs HBT宽带放大器设计

采用一种新的简化VBIC模型对单、多指InGaP/GaAs HBT器件进行建模．测量和模型仿真I-V特性及其在多偏置条件下多频率点S参数对比结果表明，DC～9GHz频率范围内，简化后的模型可对InGaP/GaAs HBT交流小信号特性进行较好的表征．利用建立的模型设计出DC～9GHz两级直接耦合宽带放大器，该放大器增益达到19dB，输入、输出回波损耗分别低于－10dB和－8dB．     

CMOS宽带线性可变增益低噪声放大器设计

文章设计了一种48MHz~860MHz宽带线性可变增益低噪声放大器,该放大器采用信号相加式结构电路、控制信号转换电路和电压并联负反馈技术实现。详细分析了线性增益控制、输入宽带匹配和噪声优化方法。采用TSMC0.18μm RF CMOS工艺对电路进行设计,仿真结果表明,对数增益线性变化范围为-5dB~18dB,最小噪声系数为2.9dB,S11和S22小于-10dB,输入1dB压缩点大于-14.5dBm,在1.8V电源电压下,功耗为45mW。     

两级GaAs单片功率放大器

本文报道了两级GaAs单片功率放大器的设计和制作,着重介绍了利用MESFET的小信号模型和直流负载特性设计MESFET在大信号状态下的最佳功率匹配的方法,该方法大大简化了放大器匹配电路的设计.制作在1.9×0.9mm GaAs外延片上的两级放大器,1dB带宽800MHz(670～1470MHz)频带内,最大小信号增益24dB,最大输出功率300mW.功率附加效率17.8%.     

用于雷达的LDMOS微波功率放大器设计

硅LDMOS晶体管以其大输出功率和高效率等优点作为微波功率放大器广泛应用于雷达发射机中.在大信号S参数无法获得而厂家提供的1710 MHz～2110 MHz范围内的源阻抗和负载阻抗参数又不能用时,利用一公司的ADS软件,采用负载牵引法得到了输入和输出阻抗.在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,运用共轭匹配,成功设计出P-1大于30W、功率增益在1580MHz～1650 MHz频率范围内、增益保持在30dB以上和PAE大于30%的2级LDMOS微波功率放大器.同时,得到了最终的版图并且运用MOMENTUM对它进行了2.5D仿真,得到了理想的结果.     

一种采用有源电感的可调增益小面积超宽带低噪声放大器

设计了一款采用可调谐有源电感（TAI）的可调增益的小面积超宽带低噪声放大器(LNA),输入级采用共基极结构,输出级采用射随器结构,分别实现了宽带输入和输出匹配;放大级采用带有反馈电阻的共射共基结构以取得宽的带宽,并采用TAI作负载,通过调节TAI的多个外部偏压使LNA的增益可调。结果表明,该LNA在2~9GHz的频带内,通过组合调节有源电感调节端口的偏压可实现S21在16.5~21.1dB的连续可调;S11小于-14.7dB;S22小于-19.3dB;NF小于4.9dB;芯片面积仅为0.049mm2。     

应用于GPS接收机的宽带低噪声放大器

本文介绍了一种适用于GPS接收机的CMOS宽带低噪声放大器,带宽设计在1．16Hz-1．7GHz。采用源极电感负反馈结构,并在输入端加入了宽带匹配网络来扩展带宽,放大器提供30dB的增益,使用了两级放大,第二级采用了电流复用技术来节省功耗,最后一级使用了源极跟随器,用来阻抗匹配。采用TSMC55nmCMOS工艺,仿真结果表明,噪声系数小于1．3dB,S21大于29dB,S11小于-10dB,1．2V电源供电下功耗为20mW。     

A New Design of Doherty Amplifiers Using Defected Ground Structure

In this letter, a new Doherty power amplifier having the ideal harmonic termination condition that has been usually ignored is proposed. A defected ground structure (DGS) is adopted on the ground pattern of the output lambda/4 impedance inverter of the carrier amplifier and output offset transmission line of the peaking amplifier that are essential for proper load modulation operation of a conventional Doherty amplifier. As a result of the second and third harmonic termination, excellent improvement in power added efficiency (PAE), gain, maximum output power as well as linearity is obtained. The acquired improvements in gain, maximum output power (P_{1 dB}), PAE, and adjacent channel leakage ratio to wideband code division multiple access 2FA signal are 0.33 dB, 0.42 dB, 12.7%, and 5.1 dB, respectively. Moreover, physical length of microstrip line is shortened fairly by DGS, therefore the whole amplifier circuit size is considerably reduced     

Low-power programmable gain CMOS distributed LNA

A design methodology for low power MOS distributed amplifiers (DAs) is presented. The bias point of the MOS devices is optimized so that the DA can be used as a low-noise amplifier (LNA) in broadband applications. A prototype 9-mW LNA with programmable gain was implemented in a 0.18-/spl mu/m CMOS process. The LNA provides a flat gain, S/sub 21/, of 8 /spl plusmn/ 0.6dB from DC to 6.2 GHz, with an input impedance match, S/sub 11/, of -16 dB and an output impedance match, S/sub 22/, of -10 dB over the entire band. The 3-dB bandwidth of the distributed amplifier is 7GHz, the IIP3 is +3 dBm, and the noise figure ranges from 4.2 to 6.2 dB. The gain is programmable from -10 dB to +8 dB while gain flatness and matching are maintained.     

基于X 参数晶体管模型的宽带功率放大器设计*

针对射频非线性行为建模技术,提出了一种与负载无关的晶体管X参数提取方法,并利用晶体管模型进行功率放大器设计。该方法在传统X参数提取过程中引入负载牵引技术,通过迭代获得与负载无关的晶体管X参数模型及其最佳负载阻值。与负载相关的X参数模型相比,该模型适用于分析设计电路,数据量小,步骤简单且周期短。将提取的X参数模型应用于宽带功率放大器设计,匹配网络采用切比雪夫低通滤波器形式,实测与仿真对比表明:在工作频带内,输出功率均大于4W,功率附加效率都超过45%,增益在14d B左右。由此验证所提出方法的有效性。     

3～10GHz SiGe HBTs超宽带低噪声放大器的设计

根据UWB(Ultra-wideband)无线通信标准.提出了一款超宽带低噪声放大器并进行了设计.该放大器选用高性能的SiGe HBTs,同时采用并联和串联多重反馈的两级结构,以达到超宽频带、高增益、低噪声系数以及良好的输入输出匹配的目的.仿真结果表明,放大器在3-10 GHz带宽内,增益.S21高达21 dB,增益平坦度小于1.5 dB,噪声系数在2.4～3.3 dB之间.输入输出反射系数(S11和S22)均小于-9 dB,并且在整个频带内无条件稳定.所有结果表明该LNA性能良好.     

大信号设计GaAs MESFET功率合成

利用ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ功率特性的线性化模型，求出ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ近似最佳功率负载阻抗，为利用谐波平衡法计算提供初值。然后，使用自行研制的谐波平衡分析软件包，进行ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ大信号模型参数的提取和非线性电路模拟计算。将两只总栅宽为９．６ｍｍ的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ管芯，利用内匹配功率合成技术，在Ｃ波段（５．５～５．８ＧＨＺ）制成１ｄＢ压缩功率大于８Ｗ，典型功率增益９ｄＢ的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ内匹配功率管。