PHEMT MMIC功率放大器设计与实现

介绍一种PHEMT MMIC功率放大器设计与实现方案.方案采用内匹配电路,盒体设计考虑到电路腔体内部电磁兼容特性的影响,因此具有增益高、集成度高、寄生特性较低、可靠性高和可操作性好等优点.将此设计方案通过仿真验证,结果表明各项指标可以满足设计预期的期望值,同时证明了方案的可行性.     

紧凑型K波段单级反馈式MMIC中功率放大器

给出了一种基于功率PHEMT工艺技术设计加工完成的紧凑型K波段单级反馈式MMIC宽带功率放大器.在21～28GHz的工作频段内,当漏极电压为6V,栅电压为-0.25V,电流为82mA时,1dB压缩点输出功率大于21dBm,小信号增益为7dB左右,输入驻波比小于3,输出驻波比均小于2.芯片尺寸为1mm×1.2mm×0.1mm.同时,给出了一种芯片级电磁场仿真验证方法,用该方法仿真的结果和测试结果非常一致,保证了电路设计的准确性.     

2W6～18GHz宽带MMIC功率放大器

运用微波在片测试技术和IC-CAP模型提取软件对总栅宽为850μm PHEMT器件进行了大信号建模,并利用此模型,采用分布式放大器与电抗匹配相结合的方法,制备了一款三级宽带功率放大器。实验测试结果和ADS仿真结果相吻合。其测试结果为:在6～18GHz频段内,平均输出功率Po为33dBm,功率增益Gp在22～24dB之间,功率附加效率PAE在23%～28%之间,输入输出端口电压驻波比VSWR<1.8,稳定性判断因子K>1(在5～19GHz内)。     

应用于C-X-Ku波段的宽带功率放大器

采用0.25μm AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT工艺技术,研制出了6～18GHz三级MMIC全匹配宽带功率放大器单片.在6～18GHz的工作频率下,放大器的平均功率增益为19dB,输出功率大于33.3dBm,在10GHz处有最大输出功率34.7dBm,输入回波损耗S11低于-10dB,输出回波损耗S22低于-6dB.与报道的C-X-Ku频段宽带功率放大器相比,有较好的功率平坦度.     

S波段GaN MMIC Doherty功率放大器

采用SiC衬底0.25 μm AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管工艺,研制了一款S波段GaN单片微波集成电路(MMIC)Doherty功率放大器,在回退的工作状态下仍可以保持较高的效率,可用于小型基站。为减小芯片尺寸,采用无源集总元件替代四分之一阻抗变换线;在输入端没有采用功分器加相位补偿线的结构,而是设计了一种集总结构的电桥来提高集成度。脉冲测试表明,在3~3.2 GHz频率范围内,饱和输出功率大于10 W,在回退6 dB处的功率附加效率(PAE)为38%,芯片尺寸为4.0 mm×2.4 mm。     

高增益自偏S波段MMIC低噪声放大器

报道了具有高增益自偏结构的低噪声S波段MMIC宽带低噪声高增益放大器.该放大器是采用国际先进的0.25μm PHEMT工艺技术加工而成.电路设计采用了两级级联负反馈结构,并采用电阻自偏压技术,单电源供电,使用方便,可靠性高,一致性好.MMIC芯片测试指标如下:在1.9～4.2GHz频率范围内,输入输出驻波小于2.0,线性功率增益达30dB,带内增益平坦度为±0.7dB,噪声系数小于2.7dB.芯片尺寸:1mm×2mm×0.1mm.这是国内报道的增益最高,芯片面积最小的S波段放大器.     

高增益自偏S波段MMIC低噪声放大器

报道了具有高增益自偏结构的低噪声S波段MMIC宽带低噪声高增益放大器．该放大器是采用国际先进的0.25μm PHEMT工艺技术加工而成．电路设计采用了两级级联负反馈结构,并采用电阻自偏压技术,单电源供电,使用方便,可靠性高,一致性好．MMIC芯片测试指标如下：在1.9～4.2GHz频率范围内,输入输出驻波小于2.0,线性功率增益达30dB,带内增益平坦度为±0.7dB,噪声系数小于2.7dB．芯片尺寸：1mm×2mm×0.1mm．这是国内报道的增益最高,芯片面积最小的S波段放大器．     

Ka波段PHEMT功率放大器

报道了 Ka波段的 PHEMT功率放大器的设计和研制。 PHEMT器件采用 0 .2 μm栅长的 Φ 76 mm Ga As工艺制作 ,并利用 CAD技术指导材料生长和器件制作。单级的 MIC放大器采用0 .3mm栅宽的 PHEMT,在 34GHz处 ,输出功率 10 0 m W,功率增益 4 d B。     

紧凑型K波段单级反馈式MMIC中功率放大器

给出了一种基于功率PHEMT工艺技术设计加工完成的紧凑型K波段单级反馈式MMIC宽带功率放大器.在21～28GHz的工作频段内,当漏极电压为6V,栅电压为-0.25V,电流为82mA时,1dB压缩点输出功率大于21dBm,小信号增益为7dB左右,输入驻波比小于3,输出驻波比均小于2.芯片尺寸为1mm×1.2mm×0.1mm.同时,给出了一种芯片级电磁场仿真验证方法,用该方法仿真的结果和测试结果非常一致,保证了电路设计的准确性.     

X波段PHEMT功率单片放大器

报道了X波段8W AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT MMIC功率单片放大器的设计和研制.放大器采用两级拓扑结构,输入输出为50Ω阻抗匹配,芯片面积为4.5mm×3mm.测试结果显示,在7.5V和1.5A的DC偏置下,输出功率在8W以上,功率附加效率为30%,功率增益为15dB.     

X波段PHEMT功率单片放大器

报道了X波段8W AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT MMIC功率单片放大器的设计和研制.放大器采用两级拓扑结构,输入输出为50Ω阻抗匹配,芯片面积为4.5mm×3mm.测试结果显示,在7.5V和1.5A的DC偏置下,输出功率在8W以上,功率附加效率为30%,功率增益为15dB.     

基于0.25μm GaAs PHEMT工艺的32GHz毫米波单片功率放大器

设计、制造和测试了基于0.25μm栅长GaAs工艺的32GHz毫米波单片功率放大器.该功率放大器采用三级放大,工作电压为6V,工作电流为600mA.带内最大小信号增益为17.4dB,在32GHz具有0.5W的饱和功率输出.     

Ka频段PHEMT 1W功率单片放大器

设计制作了Ka频段高输出功率的单片功率放大器.基于河北半导体研究所的0.25μm栅长的75mm GaAsPHEMT工艺制作的三级功率放大器,芯片尺寸为19.25mm2(3.5mm×5.5mm).在32.5～35.5GHz的频率范围内,小信号线性增益大于16dB,带内平均1dB增益压缩点输出功率为29.8dBm,最大饱和输出功率为31dBm.     

Ka频段PHEMT 1W功率单片放大器

设计制作了Ka频段高输出功率的单片功率放大器.基于河北半导体研究所的0.25μm栅长的75mm GaAsPHEMT工艺制作的三级功率放大器,芯片尺寸为19.25mm2(3.5mm×5.5mm).在32.5～35.5GHz的频率范围内,小信号线性增益大于16dB,带内平均1dB增益压缩点输出功率为29.8dBm,最大饱和输出功率为31dBm.     

应用于C-X-Ku波段的宽带功率放大器

采用0.25μm AlGaAs/InGaAs/GaAs PHEMT工艺技术,研制出了6～18GHz三级MMIC全匹配宽带功率放大器单片.在6～18GHz的工作频率下,放大器的平均功率增益为19dB,输出功率大于33.3dBm,在10GHz处有最大输出功率34.7dBm,输入回波损耗S11低于-10dB,输出回波损耗S22低于-6dB.与报道的C-X-Ku频段宽带功率放大器相比,有较好的功率平坦度.     

4W、22dB小信号增益K波段砷化镓单片微波集成功率放大器

本文报道了一种基于AlGaAs/InGaAs/GaAs pHEMT工艺的4W K波段单片微波集成功率放大器。该功放采用0.15 μm功率pHEMT工艺,并在片内实现了输入、输出端口的50欧姆阻抗匹配。当直流偏置电压为5.6V、直流偏置电流为2.6A时,该功放在19~22 GHz工作频段内可以输出4W的饱和功率,并达到22dB的小信号增益、13dB的输入回波损耗、25%的功率附加效率。