5.8～6.2GHz高效率InGaP/GaAs HBT J类功率放大器

介绍了一个工作在5.8~6.2GHz的高效率磷化镓铟/砷化镓异质结双极型晶体管(InGaP/GaAs HBT)功率放大器。设计了具有良好带宽性能的J类输出匹配网络,并通过InGaP/GaAs HBT单片微波集成电路(MMIC)技术和射频基板封装技术得以实现。在5.8~6.2GHz的频率范围内,用连续波(CW)信号测试放大器得到的1dB压缩点输出功率都大于31dBm,饱和输出功率都大于32dBm、最大的附加功率效率(PAE)都大于56%。     

用于IEEE 802.11 b/g/n WLAN的高线性度功率放大器

基于2μm的InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺设计了一种可应用于IEEE802.11 b/g/n无线局域网(WLAN)的高线性度射频功率放大器.为了提高射频功率放大器的线性度,采用了负反馈镜像电路提供直流工作点,设计了良好的输入、输出和级间匹配电路来提高射频功率放大器的线性输出功率.流片结果表明,在工作电压为3.3V时,射频功率放大器的1 dB线性压缩输出功率(P1dB)可达27 dBm,当误差向量幅度(EVM)为3％时,2.4 GHz64 QAM激励下,输出功率可达19.8 dBm,满足标准规范要求.     

InGaP/GaAs HBT器件的制备及其特性

采用在发射区台面腐蚀时保留InGaP钝化层和去除InGaP钝化层的方法制备了两种InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)器件,研究了InGaP钝化层对HBT器件基区表面电流复合以及器件直流和射频微波特性的影响.对制备的两种器件进行了对比测试后得到:保留InGaP钝化层的HBT器件最大直流增益(β)为130,最高振荡频率(fmax)大于53 GHz,功率附加效率达到61％,线性功率增益为23 dB;而去除InGaP钝化层的器件最大β为50,fnax大于43 GHz,功率附加效率为57％,线性功率增益为18 dB.测试结果表明,InGaP钝化层作为一种耗尽型的钝化层能有效抑制基区表面电流的复合,提高器件直流增益,改善器件的射频微波特性.     

应用于IEEE 802.11 ac的高线性InGaP/GaAs HBT功率放大器

针对应用于无线局域网IEEE 802.11ac标准的终端,通过采用自适应线性化偏置和宽带匹配技术,设计一种高线性度的InGaP/GaAs HBT功率放大器。芯片测试结果表明,在4.9~5.9GHz的工作频段内,该功率放大器小信号增益超过26.2dB,1dB压缩点输出功率超过29.1dBm,实现了在64正交振幅调制-正交频分复用输入信号下,误差矢量幅度在3%时超过19dBm的线性输出功率。     

InGaP/GaAs HBT射频功率放大器在片温度补偿电路研究

本文针对无线通信应用的InGaP/GaAs HBT射频功率放大器,提出一种新型的在片温度补偿电路。该温度补偿电路由一个GaAs HBT和五个阻值大小不同的电阻组成,结构简单,可实现性强。通过调整偏置电路中参考电压的方法调节功率放大器静态偏置电流,有效地实现补偿功率放大器功率增益和输出功率随温度变化的特性,优化了射频功率放大器的热特性,性能随温度只有略微的退化。将该温度补偿电路置入一个无线通信应用的三级单片集成功率放大器,温度在-20℃到＋80℃范围内变化时,增益随温度变化的变化量从4.3dB提高到只有1.1dB。     

一款应用于Wi-Fi 6E设备的GaAs HBT功率 放大器

针对WIFI 6E频段的设备需求,设计了一款工作在5.9 GHz～7.2 GHz的宽带砷化镓异质结双极型晶体管（GaAs HBT）功率放大器。功率放大器为三级放大拓扑结构,采用自适应偏置电路结构解决HBT晶体管在大功率输入下偏置点变化及自热效应引起增益及线性度恶化的问题。测试结果表明,在5.9 GHz～7.2 GHz频段内,功率放大器增益>27 dB,输出饱和功率>1 W,附加效率>24 %,芯片面积：1.24 mm×1.27 mm。     

基于变压器耦合的2.6GHz功率放大器的设计

基于InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺,设计了一款工作频率为2.6 GHz的功率放大器。其输出匹配网络由片外变压器及调谐电容组成,与传统的LC输出匹配网络相比,该匹配网络具有更低的插入损耗和更宽的带宽。功率放大器主体采用伪差分结构,通过变压器耦合进行单端口和差分端口之间的阻抗变换。实测结果表明,在2.6 GHz时,该功率放大器的增益达到了34 dB,饱和输出功率为33.6 dBm,峰值功率附加效率为32%。当输出功率为25 dBm时,邻近信道功率比约为-47 dBc。     

北斗系统射频功率放大器的研究与设计

本文设计了一款可应用于我国北斗卫星导航系统的单片微波集成功率放大器。该功率放大器基于台湾WIN半导体公司的InGaP/GaAs异质结双极型晶体管（HBT）器件Q360模型,仿真结果表明,其在1.5-1.7GHz的工作频率范围内,小信号增益稳定在40dB左右,输入输出反射系数均在-10dB以下,P1dB输出功率为35dBm,大信号功率增益达到36.5dB,效率附加效率（PAE）达到56%,可满足我国北斗系统的常规应用。     

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.     

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%。     

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.     

5W ISM波段InGaP/GaAs HBT功率放大器MMIC

通过分析InGaP/GsAsHBT器件的热学和电学特点,结合HBT大功率放大器芯片在技术性能、稳定性、可靠性及尺寸等方面的要求,通过优化设计HBT功率器件单元和匹配电路,开发了一个大功率、高效率、小尺寸的ISM波段功率放大器单片集成电路。该三级放大器的各级器件单元的发射极面积分别为320μm2,1280μm2,5760μm2,芯片内部包括了输入、输出50Ω匹配电路,面积仅为1.9mm×2.1mm。放大器采用5V单电源供电,在2.4～2.5GHz频率范围内线性增益为27dB,2dB增益压缩点输出饱和功率达到37dBm,功率附加效率为46%。     

用于W-LAN的5.8GHz InGaP/GaAs HBT MMIC线性功率放大器

介绍了一种应用于W-LAN系统的5.8 GHz InGaP/GaAs HBT MMIC功率放大器。该功率放大器采用了自适应线性化偏置电路来改善线性度和效率,同时偏置电路中的温度补偿电路可以抑制直流工作点随温度的变化,采用RC稳定网络使放大器在较宽频带内具有绝对稳定性。在单独供电3.6 V电压情况下,功率放大器的增益为26 dB,1 dB压缩点处输出功率为26.4 dBm,功率附加效率(PAE)为25%。三阶交调系数(IMD3)在输出功率为26.4 dBm时为-19 dBc,输出功率为20 dBm时低于-38 dBc,在1 dB压缩点处偏移频率为20 MHz时邻道功率比(ACPR)值为-31 dBc。     

改善增益平坦度的新型InGaP/GaAs HBT功率放大器单片设计

介绍了一款应用于3GHz通信的基于改进增益平坦度的功率放大器设计,其由商用InGaP/GaAs异质结双极性晶体管(HBT)工艺制作.为了以简单方式改善增益平坦度,除了耦合旁路电容以及射频扼流圈外,在实际电路中没有加入额外部件.其测量线性增益为23dB,大信号增益平坦度为±0.25dB,非常贴近仿真和日标值.此两级功放400MHz带宽下的输出线性功率为31dBm,增益附加效率为44%.本电路通过良好的失真补偿电路和扼流圈模型的使用,成功地改善了增益平坦度.     

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...     

改善增益平坦度的新型InGaP/GaAs HBT功率放大器单片设计

介绍了一款应用于3GHz通信的基于改进增益平坦度的功率放大器设计,其由商用InGaP/GaAs异质结双极性晶体管(HBT)工艺制作.为了以简单方式改善增益平坦度,除了耦合旁路电容以及射频扼流圈外,在实际电路中没有加入额外部件.其测量线性增益为23dB,大信号增益平坦度为±0.25dB,非常贴近仿真和日标值.此两级功放400MHz带宽下的输出线性功率为31dBm,增益附加效率为44%.本电路通过良好的失真补偿电路和扼流圈模型的使用,成功地改善了增益平坦度.     

一种自适应线性化偏置的单片集成功率放大器

提出一种自适应线性化偏置的电路结构,通过调节控制电压改变偏置管的工作状态,提高功率放大电路的线性度,降低偏置电流对参考电压和环境温度的敏感度.利用双反馈环结构抑制输入阻抗随频率的变化,实现了宽带匹配,拓展了放大器的带宽.采用微波电路仿真软件AWR进行仿真,验证了带宽范围内的相位偏离度在2°以内.基于2μm InGaP/GaAs HBT工艺,设计了集成电路版图并成功流片.测试结果表明:在3.5V电压供电下,该放大器在1～2.5 GHz频带范围内,输入反射系数均在-10 dB以下,功率增益为23 dB,输出功率大于30 dBm,误差向量幅度在2.412 GHz时为.2.7％@24 dBm,最大功率附加效率达40％.     

A 3.4-3.6 GHz power amplifier in an InGaP/GaAs HBT

This paper presents a 3.4-3.6 GHz power amplifier（PA） designed and implemented in InGaP/GaAs HBT technology.By optimizing the off-chip output matching network and designing an extra input-matching circuit on the PCB,several problems are resolved,such as resonant frequency point migration,worse matching and lower gain caused by parasitics inside and outside of the chip.Under V_cc = 4.3 V and V_bias = 3.3 V,a P_1dB of 27.1 dBm has been measured at 3.4 GHz with a PAE of 25.8%,the 2nd and 3rd harmonics are -64 dBc and -51 dBc,respectively. In addition,this PA shows a linear gain more than 28 dB with S₁₁<-12.4dB and S₂₂<-7.4 dB in 3.4-3.6 GHz band.     

A 3.4-3.6 GHz power amplifier in an InGaP/GaAs HBT

报道了基于InGaP/GaAs HBT工艺的3.4-3.6GHz功率放大器芯片的设计。针对片外和片内寄生因素引起的谐振点偏移、匹配变差、增益降低等问题,通过优化设计片外匹配电路以及设计输入匹配的片外调整电路,最终取得了较高的增益以及良好的匹配状态。电路测试结果为：在Vcc为4.3V以及Vbias=3.3V下,3.4GHz处的1dB压缩点输出功率达到27.1dBm以上,相应的PAE为25.8%,二次谐波和三次谐波抑制比分别达到了-64dBc和-51dBc。在3.4-3.6GHz频段内,增益大于28dB, S11<-12.4dB,S22<-7.4dB,达到了设计要求。     

一款结构新颖的2GHz～8.5GHz宽带放大器

提出了一种拓展带宽的新型电路拓扑结构,该结构由四级射极跟随器级联而成,通过自适应有源偏置电路调节各级晶体管跨导,以及改变级间电感与后一级射极跟随器的结电容Cbe谐振峰的频率位置来拓展带宽.对其工作原理和稳定性进行了分析,并基于2 μm InGaP/GaAs HBT工艺,设计了应用此结构的宽带放大器.仿真结果表明:新型电...