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%。     

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.     

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InGaP/GaAs HBT高速预分频器MMIC

采用Foundry提供的InGaP/GaAs HBT工艺设计了一种数字静态除2高速预分频器MMIC.流片测试结果与仿真结果基本吻合,最高工作频率高于仿真结果.设计过程在速度和功耗之间进行了折中,并且考虑了自谐振频率对电路的影响.测试结果显示:在5V电源电压下,该预分频器静态电流为60mA,最高工作频率达到15GHz,自谐振频率为19.79GHz.该MMIC可以直接应用到S-X波段射频微波系统中.     

X波段1.5W GaAs MMIC研究

介绍了Ｘ波段１．５Ｗ ＧａＡｓ ＭＭＩＣ的设计,制作和性能测试,包括ＭＥＳＦＥＴ大信号模型的建立,电路ＣＡＤ优化,ＤＯＥ灵敏度分析及Ｔ型栅工艺研究等。微波测试结果为：在频率９．４￣１０．２ＧＨｚ下,输出功率大于３２ｄＢｍ,增益大于１０ｄＢ。     

基于InGaP/GaAs HBT的高效率高谐波抑制功率放大器

将基于InGaP/GaAs HBT工艺的高线性功率放大器芯片、CMOS控制芯片、输出匹配电路集成于双层基板,研制了一款工作在S波段的高效率、高谐波抑制功率放大器模组(MCM)。通过在输出匹配电路中引入多个LC谐振网络,抑制了输出信号的高次谐波分量,改善了放大器模组的线性度和效率。在电源电压4 V、静态电流220 mA、工作频率1.9～2.1 GHz条件下,其小信号增益大于34.3 dB,1 dB压缩点输出功率大于34.3 dBm,功率附加效率大于44.2%,谐波抑制比小于-55.0 dBc;采用21.6 kHzπ/4正交相移键控(QPSK)方式调制信号,功率放大器模组输出功率为34 dBm时,其误差向量幅度(EVM)小于3.1%,第一邻近信道功率比(ACPR1)小于-31 dBc,第二邻近信道功率比(ACPR2)小于-41 dBc。该放大器模组可广泛应用于卫星通信等领域。     

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。     

InGaP/GaAs HBT X波段混合集成功率合成放大器的研制

研制了面向X波段应用的InGaP/GaAs HBT混合集成功率合成放大器模块. 电路采用一种新颖的具有片上RC稳定网络的InGaP/GaAs HBT功率管作为功率合成单元以提高电路的稳定性,并采用紧凑的微带线并联匹配网络进行功率分配和合成. 在8.1GHz,偏置为Vcc=7V, Ic=230mA的AB类工作条件下,连续波最大输出功率为28.9dBm,功率合成效率达到80%.     

InGaP/GaAs HBT X波段混合集成功率合成放大器的研制

研制了面向X波段应用的InGaP/GaAs HBT混合集成功率合成放大器模块.电路采用一种新颖的具有片上RC稳定网络的InGaP/GaAs HBT功率管作为功率合成单元以提高电路的稳定性,并采用紧凑的微带线并联匹配网络进行功率分配和合成.在8.1GHz,偏置为Vcc=7V,Ic=230mA的AB类工作条件下,连续波最大输出功率为28.9dBm,功率合成效率达到80%.     

An X‐Band Carbon‐Doped InGaP/GaAs Heterojunction Bipolar Transistor MMIC Oscillator

This paper addresses a fully‐integrated low phase noise X‐band oscillator fabricated using a carbon‐doped InGaP heterojunction bipolar transistor (HBT) GaAs process with a cutoff frequency of 53.2 GHz and maximum oscillation frequency of 70 GHz. The oscillator circuit consists of a negative resistance generating circuit with a base inductor, a resonating emitter circuit with a microstrip line, and a buffering resistive collector circuit with a tuning diode. The oscillator exhibits 4.33 dBm output power and achieves ?127.8 dBc/Hz phase noise at 100 kHz away from a 10.39 GHz oscillating frequency, which benchmarks the lowest reported phase noise achieved for a monolithic X‐band oscillator. The oscillator draws a 36 mA current from a 6.19 V supply with 47.1 MHz of frequency tuning range using a 4 V change. It occupies a 0.8 mm × 0.8 mm die area.     

InGaP/GaAs HBT微波功率放大器的设计

采用模拟退火算法提取出异质结双极晶体管器件的大信号Gum mel- Poon模型参数,利用所提取出的模型参数设计出具有很低静态功耗的190 0 MHz两级AB类功率放大器.该功放的功率增益为2 6 d B,1d B压缩点输出功率为2 8d Bm,对应的功率附加效率和邻近信道功率比分别为38.8%、- 30 .5 d Bc,1d B压缩点处的各阶谐波功率均小于- 4 0 d Bc.     

InGaP/GaAs HBT功率放大器的键合线匹配技术

射频集成电路的性能很大程度受到封装的影响,与集成电路设计和制造工艺相比,封装技术并没有受到相应的关注.用一种新的键合线匹配功率放大器(PAM)的方法,利用封装寄生参数进行电路匹配设计,消除了封装的负面影响,并进行了试制验证;电路芯片采用InGaWGaAs HBT工艺制作并使用了16引脚微小引线框架(MLP)封装.无需芯片外表面贴装电容和电感,实现了功率放大器的低损耗输出阻抗匹配,节省了宝贵的线路板空间.电路测试指标很好地达到了设计要求,证明了该技术的可行性,为高性能、低成本射频功率放大器的开发提供了新的思路.     

X波段单片低噪声放大器的设计

研究了微波PHEMT(假晶型高电子迁移率晶体管)的非线性模型提取技术和CAD设计优化技术,采用3级放大的拓扑结构,设计了输入、级间和输出匹配网络以及偏置电路和拓扑结构,在尽可能小的尺寸上实现了工作频率范围为9 GHz~11 GHz、增益大于33.9 dB、噪声小于0.75 dB、输入输出驻波比小于1.3、输入输出端口均匹配到50Ω标准阻抗的单片集成电路,具有小型化、低噪声、高增益、低成本、高可靠性的特点。