1～2GHz宽带GaN功率放大器的设计与实现

针对GaN HEMT的自身特性,采用电抗匹配放大器结构,基于ADS谐波平衡仿真软件,设计了一个1～2 GHz宽带功率放大器.设计采用Cree公司提供的CGH400系列GaNHEMT大信号模型,并用混合集成电路工艺实现了功率放大器.测试结果显示,功率放大器在1～2 GHz频带内,饱和输出功率大于40.2 dBm,小信号增益大于14 dB,最大PAE大于70％.     

2～30MHz功率放大器设计

根据宽带功率放大器的设计原理,采用传输线变压器宽带匹配技术,用MOSFET晶体管VRF141,设计了一种推挽宽带功率放大器。通过测试,得到较为理想的结果。     

基于GaN HEMT的0.8～4.2GHz超宽带功率放大器的设计

阐述了基于GaN HEMT的超宽带功率放大器的设计与实现方法。采用低通L-C匹配网络消除虚部阻抗,并利用多节λ/4阻抗变换器实现宽带实阻抗到目标阻抗50Ω的匹配。测试结果表明,功放在32V漏电压、1ms周期、10%占空比及0.8~4.2 GHz频带内输出功率大于47dBm(50.1 W),最高输出功率为48.9dBm(77.6 W),带内饱和功率增益大于9dB,最大漏极效率为64%。实验测试结果与设计仿真结果符合良好,从而验证了设计方法的正确性。     

短波跨倍频程超宽带E类功率放大器设计

本文基于CREE公司Ga N HEMT功放管CGH40025F设计了一款短波跨倍频程超宽带E类功率放大器。实测结果表明其在1. 6～175MHz宽带范围内其PAE均在60%以上,最大可达74. 3%;输出功率在43. 2～44. 09d Bm;增益均大于15dB,且其增益平坦度在±1dB以内。可较好的覆盖整个短波通信频段,在不依赖于中继基站、远距离短波通信系统的应用中具有十分重要的价值。     

6～18 GHz宽带GaN功率放大器MMIC

报道了一款采用三级拓扑结构的6～18 GHz宽带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,减小输出匹配电路的损耗和提高效率.经匹配优化后放大器在6～18 GHz整个频带内脉冲输出功率大于6 W,小信号增益达到25 dB,在14 GHz频点处峰值输出功率达到10 w,对应的功率附加效率为21%...     

0.8-2GHz超宽带大功率放大器设计与研究

采用宽禁带半导体功率管进行超宽带大功率放大器设计。在仿真优化的基础上,进行了设计投产。经过调试,最终测试结果表明,在工作频率范围0.8-2GHz范围内,恒定输入功率41dBm的条件下,饱和输出功率大于100W,增益起伏±0.4dB,饱和漏极效率大于60%。文中最后对调试之后的匹配电路进行了后仿真,验证了匹配电路的有效性,并为小型化处理做了准备。     

0.2～2.0GHz100W超宽带GaN功率放大器

设计并实现了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的100 W超宽带功率放大器。基于SiC无源工艺设计了集成无源器件(IPD)输入预匹配电路芯片;设计了基于陶瓷基片的T型集成输出预匹配电路;基于建立的传输线变压器(TLT)的精确模型,设计了宽带阻抗变换器,在超宽频带内将50Ω的端口阻抗变换至约12.5Ω,再通过多节微带电路与预匹配后的GaN HEMT芯片实现阻抗匹配。最终,以较小的电路尺寸实现了功率放大器的超宽带性能指标。测试结果表明,功率放大器在0.2～2.0 GHz频带内,在漏极电压36 V、输入功率9 W、连续波的工作条件下,输出功率大于103 W,漏极效率大于50%,输入电压驻波比(VSWR)≤2.5。     

基于GaN芯片的宽带固态功率放大器设计

介绍了一种基于GaN功率放大芯片的Ku波段宽带固态功率放大器的设计与实现。通过采用目前已经成熟的合成技术,进行了128路的功率合成,获得了大于1 000W的宽带输出功率和20%的功率附加效率,并分析了基于GaN芯片的固态功放的优势。     

2～8GHz宽带GaN功率放大器MMIC

基于0.25μm Ga N HEMT工艺,研制了一款两级拓扑放大结构的2~8 GHz宽带功率放大器MMIC(单片微波集成电路)。MMIC所用Ga N HEMT器件结构经过优化,提高了放大器的可靠性和性能;电路采用多极点电抗匹配网络,扩展了放大器的带宽,减小了电路的损耗。测试结果表明,在2~8 GHz测试频带内,在脉冲偏压28 V(脉宽1 ms,占空比30%)时,峰值输出功率大于30 W,功率附加效率大于25%,小信号增益大于24 d B,输入电压驻波比在2.8以下,在6 GHz处的峰值输出功率达到50 W,功率附加效率达到40%;在稳态偏压28 V时,连续波饱和输出功率大于20 W,功率附加效率大于20%。尺寸为4.0 mm×5.0 mm。     

高效率30～512 MHz宽频带功率放大器设计

在现代无线通信系统中,信息传输正朝着多载波、大容量、高速度方向迅猛发展,通信系统对射频部件的各项性能提出了更高的要求。作为射频前端模块的重要部件,宽带线性功率放大器对通信连接的性能起着至关重要的作用。为了实现多个倍频程的远距离实时通信,采用负反馈技术设计一款覆盖宽频带、谐波抑制高、高稳定性、高增益的小型化线性功率放大器。     

多倍频程GaN 分布式功率放大器的设计与实现

分布式放大器结构是一种能够实现极宽带宽的放大电路结构.不过由于晶体管自身功率密度的限制,分布式放大器大多用于小信号放大器的设计中.第3代宽禁带半导体GaN具有击穿场强高、输出功率密度大的优点,随着GaN晶体管的发展成熟,将其应用于分布式放大器结构中能够实现宽带功率放大器.本文采用4个GaNHEMT(高电子迁移率晶体管)分立器件进行分布式功率放大器设计,并以混合集成电路工艺加工,实现了0.3 ～2.5GHz的多倍频程宽带功率放大器.最终得到的测量结果显示,功率放大器在0.3 ～ 2.5GHz的频带内,饱和输出功率大于39dBm,线性增益大于8dB,最大PAE大于15％.     

A 500-600 MHz GaN power amplifier with RC-LC stability network

A 500-600 MHz high-efficiency, high-power GaN power amplifier is designed and realized on the basis of the push-pull structure. The RC-LC stability network is proposed and applied to the power amplifier circuit for the first time. The RC-LC stability network can significantly reduce the high gain out the band, which eliminates the instability of the power amplifier circuit. The developed power amplifier exhibits 58.5 dBm (700 W) output power with a 17 dB gain and 85% PAE at 500-600 MHz, 300 μs, 20% duty cycle. It has the highest PAE in P-band among the products at home and abroad.     

一种C波段E类GaN MMIC功率放大器设计

基于0.25μm GaN HEMT设计了一种工作于C波段、结构简单、宽带高效的E类功率放大器。针对单片微波集成电路(MMIC)功率放大器设计中射频扼流圈所占面积较大且难以实现的问题,采用有限元直流馈电电感替代扼流圈电感,抑制晶体管寄生参数C_ds对最高工作频率的影响,并采用低Q值混合参数匹配网络,将功率放大器电路输入输出的最佳阻抗匹配到标准阻抗50Ω。版图后仿真结果表明,在4.1～4.9 GHz工作频段内,功率附加效率为51.309%～58.050%,平均增益大于11 dB,输出功率大于41 dBm。版图尺寸为2.7 mm×1.4 mm。     

一种S波段宽带GaN放大器的设计

氮化镓功率管的宽带隙、高击穿电场等特点,使其具有带宽宽,高效特性等优点。为了研究GaN功率放大器的特点,使用了AgilentADS等仿真软件,进行电路仿真设计,设计制作了一种s波段宽带GaN功率放大器。详述了电路仿真过程,并对设计的宽带GaN功率放大器进行测试,通过测试的实验数据表明,设计的宽带放大器在s波段宽带内可实现功率超过44dBm的功率输出,验证了GaN功率放大器具有宽带的特点。     

Ka频段400 W氮化镓高线性固态功放研制

介绍了一种Ka频段400 W氮化镓高线性度固态功放的工程实现.使用64片GaN功率芯片,采用微带电桥与波导功分/合成网络相结合的方式进行功率合成,功放在2 GHz的工作频带内连续波饱和输出功率大于400 W.采用射频预失真线性化技术优化氮化镓功放线性度,功放三阶互调指标改善幅度大于9 dB,优于-33 dBc.功放选择...     

30～512MHz,100W线性功率放大器极间匹配设计

设计了一种独特的极间匹配网络,使驱动放大器的输出阻抗直接匹配到末级放大器的输入阻抗,而不通过极间50Ω匹配转换。应用这种极间匹配网络,提高了30～512 MHz,100 W功率放大器的线性输出功率和效率,同时简化了匹配网络,减少了匹配元件,缩小了功率放大器的体积。这种极间匹配网络是通过集中L、C匹配网络与宽带同轴传输线变压器相结合实现的。应用ADS软件模拟以及计算集中L、C元件的值和同轴电缆的长度,使设计的极间匹配网络在近十个倍频程的频带内获得最佳性能。     

VMOS场效应管音频功率放大器设计

介绍了VMOS功率场效应管的特性和普通双极性晶体管的设计差异,讨论了VMOS功率放大电路的设计理念,并分别说明了各级放大器设计的思想.     

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...     

基于GaN HEMT 多倍频程高效率功率放大器设计

使用GaN HEMT 功率器件,设计了一款多倍频程高效率功率放大器。利用负载牵引技术分析输入功率、偏置电压、工作频率对功率器件输出阻抗的影响,从而寻找出满足宽带性能的最优阻抗区域;输入、输出匹配网络采用了切比雪夫多节阻抗变换器的综合设计方法,很好地拓展了匹配网络的带宽性能,从而实现了0. 8 ~4. 0 GHz(相对带宽133%)多倍频程高效率功率放大器电路。连续波大信号测试结果表明:在0. 8 ~ 4. 0 GHz 的频率范围内输出功率为39. 5 ~42. 9 dBm,漏极效率为54. 20% ~73. 73%,增益为9. 4 ~12. 0 dB。在中心频率2. 4 GHz 未利用线性化技术的情况下使用5 MHz WCDMA 调制信号测试得到邻近信道泄漏比(ACLR)为-27. 2 dBc。设计的工作频率能够覆盖目前主要的无线通信系统GSM900M、WCDMA、DCS1800 LTE、PCS1900 LTE、3. 5GHz WiMAX 以及下一代移动通信系统(5G)等。