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采用并聯獨立偏置門的帶OIP3＞50dBm的S波段GaN LNA

發布時間：2018-11-29 10:48:48     瀏覽：1994

摘要-GaN器件具有與GaAs器件相當的噪聲系數，同時能夠承受非常高的輸入驅動器。本文介紹了2～4GHz(S波段)Pout～37dBm的GaN低噪聲放大器(LNA)、1．8～3．5dB噪聲系數(NF)和48～54dBm輸出參考三階截距點(OIP3)的設計。通過將柵極外圍為2.5mm的輸出級分成1.25mm的兩個部分并優化其偏置，可以提高線性性能。偏置兩個FET的不同導致IMD3分量的相位消除和OIP3性能的提高。實驗結果表明，在AB類柵極偏置和深AB類柵極偏置時，OIP3可提高9.5dBm。線性度FOM（OIP3/PDC）也得到改善，在較高的噘嘴時達到14。氮化鎵（GaN），S波段，LNA，線性化，OIP3。


一、引言
GaN HEMT技術正在成為雷達、電子對抗和無線通信應用的首選技術。與傳統技術（GaAs、CMOS、SiGe）相比，GaN器件在微波頻率下具有高的輸出阻抗，因此可以提供非常高的輸出功率、高擊穿和較寬的工作帶寬。GaN器件具有與GaAs類似的噪聲系數，并且能夠承受高輸入功率電平。這消除了常規接收機中使用的限幅器電路的需要。同時，LNA線性度在惡劣環境下對微波接收機是一個挑戰[1]-[2]。本文提出了一種具有高OIP3的線性GaN-LNA。基本的方法是將晶體管分成多個較小的并行柵極，并分別對它們進行偏置。通過獨立地改變每個晶體管的偏壓，可以提高線性度。在以前的工作中，將該技術應用于GaN PA，在中等和高輸出功率電平下觀察到了改進[3]。在本文中，我們將此技術應用于GaN LNA，并看到在較低和更高輸出功率電平的改進。據作者所知，這是首次使用該技術改進GaN LNA的線性度。

二。線性化方法
通過在感興趣的頻率附近向放大器輸入施加雙音信號，模擬電路的線性度。為了獲得具有較好OIP3的電路，其思想是通過相位抵消來降低三階互調產物的功率電平。

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