一种V波段高效率5W GaN功率放大器MMIC

基于0.13μm SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺，设计了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC采用三级放大拓扑结构以满足增益需求；使用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配，通过威尔金森功分器/合成器完成功率放大器的末端功率合成；通过对晶体管宽长比的设计与多胞晶体管的合成，实现了功率放大器的高功率稳定工作和高效率输出。经过测试，在59～61 GHz频率范围内，在占空比为20%、脉宽为100μs时，该功率放大器MMIC的饱和输出功率达到37 dBm以上，功率附加效率(PAE)大于21.1%,功率增益大于17 dB;连续波测试条件下输出功率大于36.8 dBm, PAE大于21%。该设计在输出功率和PAE上具有一定的优势。