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超過40-4000MHz的高功率放大器GaN MMIC PA

發(fā)布時(shí)間：2018-05-21 09:20:04 瀏覽：2549

我們述說一個(gè)高性能的GaN MMIC功率放大器從40兆赫到4000兆赫。那MMIC達(dá)到80 W脈沖（100美國脈沖寬度和10%的關(guān)稅循環(huán)）輸出功（P5dB），在40兆赫，50 W，效率為54%在中環(huán)的大部分區(qū)域，效率約為30%逐漸減少到30 W，在4000兆赫時(shí)效率為22%。在40-4000mhz的頻帶上，功率增益是25分貝。這個(gè)超wideband的性能是通過裁剪設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的輸出阻抗，使用唯一的寬帶，電路匹配拓?fù)洹?

寬帶、高功率、高效率的放大器是先進(jìn)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，如為消防員、警察和海岸警衛(wèi)隊(duì)提供的搜索和救援軟件無線電。
實(shí)現(xiàn)寬帶放大的傳統(tǒng)技術(shù)是使用移動(dòng)波（TW）方法1、2，或者設(shè)計(jì)寬帶匹配電路，將設(shè)備輸入和輸出阻抗轉(zhuǎn)換為50歐姆。
TW技術(shù)使用多種設(shè)備來模擬50歐姆的傳輸線路，以獲得廣泛的帶寬。
寬帶匹配方法具有小尺寸的優(yōu)點(diǎn)。
但是，如果大功率器件輸出阻抗與50歐姆相差很大，該方法的輸出匹配電路具有較大的尺寸，以及高頻損耗。
這種高射頻損耗嚴(yán)重降低了放大器的輸出功率和效率。
摘要本文應(yīng)用疊加場場的技術(shù)，最大限度地提高了PA 4-9的功率。
此外，功率級(jí)設(shè)備的尺寸也被優(yōu)化，以合成一個(gè)接近50歐姆的最佳輸出阻抗。
該方法使輸出阻抗匹配電路的設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，并在匹配電路中產(chǎn)生低射頻損耗，從而實(shí)現(xiàn)了高輸出功率和高功率效率的寬帶性能。

為了達(dá)到20分貝以上的功率增益，這在許多應(yīng)用中都是一個(gè)標(biāo)稱規(guī)格，根據(jù)Triquint的0。25萬根的過程，選擇了一種具有跨階段匹配的兩階段配置。
圖1顯示了50 W MMIC PA的照片。
第一階段的設(shè)備尺寸是2.4毫米，分裂成2。2毫米的路徑。
第二階段的設(shè)備尺寸是16.8毫米，由4個(gè)、3個(gè)系列的1.4毫米HEMT組成。
3x1.4毫米的HiFET器件是3。4毫米的單元單元格，在系列中（圖2）。這個(gè)HiFET的直流偏置電壓和射頻輸出阻抗是1.4 mm單元格設(shè)備的三倍，特別是在低頻。
通過對(duì)單元單元設(shè)備大小的適當(dāng)選擇，以及串聯(lián)單元單元設(shè)備的數(shù)量，我們可以優(yōu)化HIFET輸出阻抗，使其接近50歐姆，從而達(dá)到寬帶性能。

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