SiC衬底X波段GaN MMIC的研究

使用国产6H-SiC衬底的GaN HEMT外延材料研制出高工作电压、高输出功率的AlGaN/GaN HEMT.利用ICCAP软件建立器件大信号模型,利用ADS软件仿真优化了双级GaN MMIC,研制出具有通孔结构的GaN MMIC芯片,连续波测试显示,频率为9.1～10.1 GHz时连续波输出功率大于10 W,带内增益大于12 dB,增益平坦度为±0.2 dB.该功率单片为第一个采用国产SiC村底的GaN MMIC.     

14～14.5 GHz 20 W GaAs PHEMT内匹配微波功率管

介绍了一种Ku波段内匹配微波功率场效应晶体管.采用GaAs PHEMT 0.25μm T型栅工艺,研制出总栅宽为14.4 mm的功率PHEMT管芯.器件由四管芯合成,在14～14.5 GHz频率范围内,输出功率大于20 W,附加效率大于27%,功率增益大于6 dB,增益平坦度为±0.3 dB.     

Ka波段5W GaAs PHMET功率MMIC

报道了一款采用0.15μm GaAs功率MMIC工艺研制的Ka波段功率放大器芯片。芯片采用四级放大拓扑结构,在29～32GHz频带范围内6V工作条件下线性增益25dB,线性增益平坦度小于±0.75dB;饱和输出功率大于5W,饱和效率大于20%,功率增益大于22dB;1dB压缩点输出功率大于36.5dBm,效率大于18%。     

14W X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC

报道了研制的SiC衬底AIGaN/GaN HEMT微带结构微波功率MMIC,芯片工艺采用凹槽栅场板结构提高AlGaN/GaNHEMTs的微波功率特性.S参数测试结果表明AlGaN/GaN HEMTs的频率特性随器件的工作电压变化显著.研制的该2级功率MMIC在9～11GHz带内30V工作,输出功率大于10W,功率增益大于12dB,带内峰值输出功率达到14.7W,功率增益为13.7dB,功率附加效率为23%,该芯片尺寸仅为2.0mm×1.1mm.与已发表的X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC研制结果相比,本项工作在单位毫米栅宽输出功率和芯片单位面积输出功率方面具有优势.     

14W X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC

报道了研制的SiC衬底AIGaN/GaN HEMT微带结构微波功率MMIC,芯片工艺采用凹槽栅场板结构提高AlGaN/GaNHEMTs的微波功率特性.S参数测试结果表明AlGaN/GaN HEMTs的频率特性随器件的工作电压变化显著.研制的该2级功率MMIC在9～11GHz带内30V工作,输出功率大于10W,功率增益大于12dB,带内峰值输出功率达到14.7W,功率增益为13.7dB,功率附加效率为23%,该芯片尺寸仅为2.0mm×1.1mm.与已发表的X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC研制结果相比,本项工作在单位毫米栅宽输出功率和芯片单位面积输出功率方面具有优势.     

砷化镓功率器件

南京电子器件研究所于 2 0 0 0年进行了 Ga As功率 PHEMT的研究开发 ,完成了“WC2 0 0 3型高电子迁移率功率晶体管”项目的设定和 Ku波段 1 0 W功率 PHEMT的研制。WC2 0 0 3型器件在 9.4～ 9.9GHz带内 ,输出功率大于 2 .5W,功率增益大于 9.5d B,功率附加效率典型值为 40 % ,带内增益起伏小于± 0 .5d B,该器件的栅宽为 4.8mm。采用两个 9.6mm栅宽功率 PHEMT管芯合成研制的 Ku波段内匹配功率 PHEMT,在 1 0 .5～ 1 1 .3GHz带内 ,输出功率大于 9.8W,带内最大输出功率为 1 0 .9W,功率增益大于 9.9d B,功率附加效率典型值为 40 %…     

Ku波段60W AlGaN/GaN功率管

针对Ku波段60W氮化镓内匹配功率管,开展了内匹配电路的设计、合成以及内匹配电路的测试等研究工作,实现了GaN功率HEMT在Ku波段60W输出功率的内匹配电路,并使整个电路的输入、输出电路阻抗提升至50Ω。该功率管采用南京电子器件研究所研制的两个10.8mm栅宽管芯进行合成,最终研制的GaN Ku波段内匹配功率管在28V漏电压、1ms周期、10%占空比及14.0~14.5GHz频带内输出功率大于60W,最高功率输出66W,带内功率增益大于6dB,最大功率附加效率33.1%,充分显示了GaN功率器件在Ku波段应用的性能优势。     

一种Lx波段高功率放大器的设计与仿真

本文介绍了一种 Lx 波段高功率放大器的设计方法。利用 3dB 耦合器组成功率分配与合成网络，通过四路合成的方案实现了高功率输出，采用 ADS 软件对功率放大器进行仿真与优化。仿真与测试结果表明，在 Lx 频带内，输出功率大于 930W，效率大于 43%，增益平坦度小于 0.8dB，增益大于 15dB。     

0.22 THz宽带折叠波导慢波结构的设计

通过对折叠波导的理论分析,提出一种快速设计折叠波导慢波结构的方法。优化设计了中心频率为0.22 THz的折叠波导慢波结构,分析了结构参数对高频特性的影响。为防止振荡,仿真中采用截断的慢波结构。互作用仿真表明,在电子注电压为16 kV,电流为10 mA情况下,中心频率处增益为23.9 dB,输出功率为1.2 W。其中3 dB带宽大于14 GHz(0.214 THz~0.228 THz),带内输出功率大于0.5 W,在7 GHz(0.217 THz~0.224 THz)范围内输出功率大于1 W。     

12～15 GHz 5 W GaAs宽带内匹配功率管及其应用

报道了一种新型的砷化镓宽带高效内匹配功率放大器,它采用集总参数与分布参数相混合的匹配电路形式,取用南京电子器件研究所研制的12 mm功率PHEMT管芯,研制的内匹配功率放大器在12～15 GHz频带内,输出功率大于5 W,功率增益大于6 dB,相对带宽为25%,典型功率附加效率为25%。     

2.7-3.4GHz超宽带长脉宽硅功率晶体管

南京电子器件研究所最近在研制超宽带、长脉宽硅脉冲功率晶体管领域取得重大进展,研制出的器件在2.7～3.4 GHz超宽频带内,脉宽100μs,占空比10%条件下,全带内脉冲输出功率大于100 W,功率增益大于7.0dB,效率大于40%,顶降小于0.5dB.S波段硅脉冲大功率管带宽达到了700MHz,迄今尚未见国内外报道.     

1.2~1.4GHz 370W硅双极型晶体管研制

通过进一步优化芯片设计与工艺设计,研制出L波段370W硅双极型功率晶体管。该器件在42V工作电压下,脉宽150μs,占空比10%,频率1.2~1.4GHz全带内,输出功率可达370 W以上,增益达8.7dB,效率大于55%,具有良好的抗失配性能。     

30～2 600 MHz超宽带GaN功率放大器的设计与实现

基于第三代半导体GaN的高电子迁移率晶体管技术,利用Cree CGH40010管芯大信号模型并结合ADS2009U1软件,结合商用GaN管芯的自身特性,采用微带-电阻-微带-电容-微带的负反馈回路和整体负载牵引方法及宽带匹配网络,成功设计并实现了30～2 600 MHz超过6个倍频程的超宽带功率放大器.测试结果表明,该功率放大器的带内线性增益大于11.8 dB,线性增益平坦度小于±0.95 dB,输入回波小于-10.2 dB,1 dB压缩点输出功率大于36.5 dBm,功率附加效率大于22％,饱和时输出功率大于39.1 dBm,功率附加效率大于28％.该功率放大器在很宽的频带内有着平坦的增益,适用于对平坦度要求较高的超宽带系统中.     

19WC-波段MMIC多芯片合成功率放大器

报告了一个两级 C-波段功率单片电路的设计、制作和性能 ,该单片电路包括完全的输入端和级间匹配 ,输出端的匹配在芯片外实现 ,该放大器在 5.2～ 5.8GHz带内连续波工作 ,输出功率大于 36.6d Bm,功率增益大于 18.6d B,功率附加效率 34 % ,4芯片合成的功率放大器在 4 .7～ 5.3GHz带内 ,输出功率大于 4 2 .8d Bm( 19.0 W) ,功率增益大于 18.8d B,典型的功率附加效率为 34 %。     

低电压高效率W波段脉冲行波管设计

行波管具有大功率、高增益等优点,是雷达、电子对抗系统等武器装备的核心电子器件。采用一种新型慢波结构——非半圆弯曲变形折叠波导,设计出低电压、高效率、宽带W波段脉冲行波管,工作电压16 kV,电流125 mA,6 GHz带宽内输出功率大于125 W,增益大于34 dB,电子效率与总效率分别大于6.3%,25.7%。     

微波高功率双介质栅静电感应晶体管

提出了用同步外延法设计和制造具有双介质层栅结构和非饱和电流电压特性的高频高功率静电感应晶体管的关键技术.讨论了寄生栅源电容Cgs对静电感应晶体管高频功率特性的影响.描述了工艺上减小寄生电容、改善静电感应晶体管高频功率性能的主要方法和措施.成功地制造出频率在400MHz时输出功率大于20W、功率增益大于7dB、漏效率大于70%和700MHz时输出功率大于7W、功率增益大于5dB,漏效率大于50%的高性能静电感应晶体管.     

UHF宽带大功率放大器模块

报道了自行设计并研制成功的UHF宽带大功率放大器模块,该模块在1.35～1.85 GHz频带内增益高于44 dB,输出功率大于10 W,增益平坦度≤± 0.7 dB.同时对射频功率放大器的稳定性进行了分析与讨论,提出了提高射频功率放大器稳定性的方法,即要设法排除带外不稳定因素以及设计合理的偏置网络,这对射频功率放大器的稳定性有明显的改善.     

高性能S波段Si微波脉冲功率晶体管研制

采用等平面自对准工艺技术研制成功的一种高增益、高效率和高可靠的S波段Si微波脉冲功率晶体管,该器件在f0为3.1～3.4 GHz、Vcc=32 V、Pw=500μs、D=10%条件下共基极C类工作,宽带输出功率大于50 W,增益大于7.4 dB,效率大于36%;在Vcc=36 V时,宽带输出功率大于64 W,增益大于8.5 dB,效率大于36%,抗驻波失配能力达到3∶1不烧毁,表现出了良好的微波性能和高的可靠性.     

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.     

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.