6～18 GHz单片级联型单级分布功率放大器设计

级联型单级分布放大器CSSDA是一种新的宽带放大器电路结构,不但具有带宽大、驻波特性好的特点,更具有增益高、易级联的优点。文章在对CSSDA特点分析及其与传统分布式放大器CDA 比较的基础上,讨论了此种电路用于功率放大器设计时的难点与解决办法。在此基础上完成的一种 MMIC pHEMT中功率宽带放大器的设计,使用两个栅长0．25μm、栅宽分别为200μm和600μm 的pHEMT,在6～18 GHz频带内,两级CSSDA型功率放大器的小信号增益14±0．5dB,输入输出驻波比小于2:1,1dB压缩点输出功率400mW。从放大器末级600μm栅宽的器件饱和输出功率为 500mW的能力看,功率密度达到800mW·mm-1,证明了级联型单级分布放大器实现宽带功率放大器的可行性。     

单片行波功率放大器

报道了一个单片行波功率放大器的研究结果。单级放大器电路采用6个栅宽为420μn的GaAsMESFET作为有源器件，通过采用栅串联电容和漏线阻抗渐变技术，在（1-13）GHz频率范围内线性增益为7．5±0．5dB，输出功率大于0．5W，功率附加效率为16％，输入输出驻波比在1．2—2，1之间。采用离子注入、背面通孔等先进工艺制作在厚度为0．1mm的GaAs基片上，芯片面积为3．7mm×1．85mm。将两个这样的芯片级联得到13±1dB的线性增益。     

单片行波功率放大器

单片行波功率放大器陈雪军，林金庭，陈克金（南京电子器件研究所，２１００１６）ＡＭｏｎｏｌｉｔｈｉｃＴｒａｖｅｌｉｎｇＷａｖｅＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ￥ＣｈｅｎＸｕｅｊｕｎ；ＬｉｎＪｉｍｉｎｇ；ＣｈｅｎＫｅｊｉｎ（ＮａｎｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ...     

2～6GHz单片功率放大器

报道了有耗匹配宽带单片功率放大器的研究方法和结果。该两级单片功放电路采用自建的 Root非线性模型进行了谐波平衡分析。在 2 .0～ 6.7GHz频带上线性增益为 17d B,平坦度为± 0 .75d B,输入和输出驻波分别小于 2。全频带上 ,饱和输出功率为 1～ 1.4 W,功率附加效率大于2 0 %。该宽带单片功率放大器在 76mm Ga As单片 MMIC工艺线上用全离子注入、0 .5μm栅长工艺研制完成 ,电路芯片面积为 0 .1mm× 2 .6mm× 2 .7mm。     

宽带GaN单片功率放大器研究

基于GaN HEMT器件在微波功率方面的优越性能,设计并实现了宽带GaN单片功率放大器.简述了AlGaN/GaN异质结构的优势以及现状,同时结合热分析的方法给出了所选GaN HEMT器件的基本尺寸和性能,并采用ICCAP提取了合适的大信号模型,通过器件性能优选拓扑结构,最终运用宽带匹配的方法并结合较先进的仿真软件设计了一款GaN宽带单片功率放大器.测试结果表明,单片放大器脉冲工作方式下在2～7 GHz频带内,小信号增益G＞18 dB,输入回损＜-10 dB,脉冲饱和输出功率Po＞5 W,功率增益GP＞15 dB,典型功率附加效率25%(测试条件为脉宽100μs,占空比10%).GaN HEMT器件具有较高的功率密度和良好的宽带特点.     

2～6GHz宽带单片功率放大器

宽带GaAs MMIC功率放大器在电子系统和微波通信中得到广泛应用。南京电子器件研究所最近研制成一种2～6GHz宽带功率放大器，具有比较优异的性能。     

16.5～20GHz PHEMT单片功率放大器

采用南京电子器件研究所的 76 mm Ga As的 PHEMT单片技术 ,进行了 1 6 .5～ 2 0 GHz的 PHEMT MMIC的设计与研制。其中 PHEMT器件选用双平面掺杂 Al Ga As/In Ga As/Ga As PHEMT异质结结构 ,0 .5μm栅长的 76 mm Ga As工艺制作。在 MMIC设计中 ,准确的器件模型是设计 Ku波段单片的关键。为了保证单片研制的成功 ,利用 Agilent软件进行了 PHEMT器件模型的提取。模型可直接应用于 HP- EESOF Libra软件中 ,进行线性和非线性分析。PHEMT单片放大器采用三级有耗匹配放大器拓扑 ,输入和输出端口匹配至 50 Ω,CPW形式引…     

X波段宽带单片集成低噪声放大器设计

采用负反馈三级级联方案,使用UMS公司的0.25μm GaAs PHEMT工艺,设计制作了一个X波段宽带单片集成低噪声放大器.测试结果为: 5V单电源工作,在6～11.5GHz频率范围,增益>29.5dB,噪声系数<1.7dB.具有频带宽、低噪声、高增益、单电源应用等显著特点,特别适合大型相控阵雷达T/R组件中使用.     

微波毫米波宽带单片低噪声放大器

推导了反馈电路理论,利用0.25μmGaAs PHEMT工艺,研制了两种并联反馈单片低噪声放大器。第一种放大器的工作频带为6～18GHz,测得增益G≥21dB,带内增益波动ΔG≤±1.0dB,噪声系数NF典型值为2.0dB,输入驻波VSWRin≤1.5,输出驻波VSWRout≤2.0,1分贝压缩点输出功率P1dB≥11dBm。第二种放大器的工作频带为26～40GHz,测得增益G≥17dB,噪声系数NF约为2.0dB,输入、输出驻波VSWR≤2.5,1分贝压缩点输出功率P1dB≥10dBm。两种电路的测试结果验证了设计的正确性。     

宽带单片低噪声放大器

由电路和噪声基本定义出发,导出了二端口网络的噪声相关矩阵的转移表示式和导纳表示式.并推导了两个二端口网络的级联和并联后的噪声相关矩阵.然后在此基础上得出了并联反馈放大器的噪声参数(R_n,NF_min和Y_opt)和其S参数表达式.由此设计和制造了1~7GHz两级单片低噪声放大器.在工作频率1~7GHz内,测得增益G＞20dB,带内增益波动ΔG≤±0.75dB,噪声系数NF≤2.5dB,输入输出驻波VSWR≤2.0,1分贝压缩点输出功率P_1dB≥15dBm.测试结果验证了设计的正确性.     

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.     

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.     

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.     

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.     

S波段35W GaN功率MMIC

报道了一款采用两级拓扑结构的2～4 GHz宽带高功率单片微波功率放大器芯片.放大器采用了微带结构,并使用电抗匹配进行设计,重点在于宽带功率效率平坦化设计.经匹配优化后放大器在2～4 GHz整个频带内脉冲输出功率大于35 W,小信号增益达到22 dB,在2.4 GHz频点处峰值输出功率达到40 W,对应的功率附加效率为3...     

反馈式宽带MMIC放大器的设计与实现

介绍了用Agilent ADS软件设计的一种反馈式GaAs MMIC宽带放大器。采用单级GaAs微波场效应管,电路结构上通过并联负反馈的形式增加带宽,可以覆盖2～18GHz频带,增益大于6dB,输入输出驻波比3∶1;采用5～8V单电源供电,电流35mA,芯片面积1.5mm×1.5mm×0.1mm。具有面积小,使用方便的特点,可以用来补充通道增益,也可以多级级联,用于增益需求比较高的场合,可广泛应用于各种微波系统。     

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.     

X波段功率单片放大器的研制

介绍了X波段功率单片放大器的设计、制造、测试等技术,以及器件的大信号模型的建立.X波段功率单片放大器采用两级放大,经过功率分配和功率合成,输入输出匹配为50 Ω,单片性能达到输出功率≥5W,附加效率≥33%,功率增益≥13.5dB,增益波动≤0.3dB,输入驻波比≤2?1.