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40-4000MHz寬帶高功率GaN MMIC功率放大器

發布時間:2018-09-06 15:21:17     瀏覽:1794

我們報告了一個高性能的GaN MMIC功率放大器工作在40MHz到400MHz之間。這個實現80W脈沖(100US脈沖寬度和10%占空比)MMIC循環)輸出功率(P5dB),40MHz,50W效率為54%大約30%的效率在大部分的中間波段,以及在400MHz時,效率逐漸降低到30W,效率為22%。40-400MHz頻段的功率增益為25dB。這個超寬帶性能是通過裁剪設備來實現的。輸出阻抗,并使用獨特的寬帶電路匹配拓撲學。兩種設備的詳細設計技術并給出匹配電路。指數條款-寬帶放大器,高電壓技術,微波器件,GaN MMIC PA.

一、引言
寬帶、大功率、高效率放大器是關鍵高級通信系統中的元素,如搜索和救援消防員、警察和海岸用軟件無線電警衛。實現寬帶的傳統技術放大是利用行波(TW)方法〔1, 2〕或設計寬帶匹配電路進行變換。該設備的輸入阻抗和輸出阻抗達到50歐姆(3)。這個TW技術使用多個裝置模擬50歐姆。傳輸線實現寬帶寬。寬頻帶匹配方法具有尺寸小的優點。然而,如果大功率器件的輸出阻抗相差很大從50歐姆,這種方法的輸出匹配電路遭受大尺寸,以及高射頻損耗。這種高射頻損耗嚴重降低放大器輸出。權力與效率。本文將FET串聯堆疊技術應用于最大化功率從PA [4-9]。還有大小功率級器件優化綜合最優
輸出阻抗接近50歐姆。這種方法使相對輸出阻抗匹配電路的設計,導致匹配電路中的低射頻損耗,導致高輸出功率寬帶高性能功率增加效率。
二。GaN單片集成電路設計
獲得超過20dB的功率增益,這是一個標稱規格在許多應用中,兩階段配置與基于TrimQuin的0.25m選擇級間匹配GaN HEMT工藝。圖1示出50W單片集成電路的照片。第一級器件尺寸為2.4mm,分為兩個1.2mm的路徑。第二級器件尺寸為16.8mm。
四,3系列1.4毫米HEMT組成。3x1.4mmHIFET裝置是DC和RF的三個1.4mm單位單元。

系列(圖2)。直流偏置電壓和射頻輸出阻抗這種HIFET都是1.4mm單位電池的三倍。裝置,特別是在低頻段。通過適當的選擇單位單元設備的大小和單元單元設備的數量系列,我們可以優化HIFET輸出阻抗為接近50歐姆,以實現寬帶性能。


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