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超過40-4000MHz的高功率放大器GaN MMIC PA

發布時間:2018-05-21 09:20:04     瀏覽:2582

我們述說一個高性能的GaN MMIC功率放大器從40兆赫到4000兆赫。那MMIC達到80 W脈沖(100美國脈沖寬度和10%的關稅循環)輸出功(P5dB),在40兆赫,50 W,效率為54%在中環的大部分區域,效率約為30%逐漸減少到30 W,在4000兆赫時效率為22%。在40-4000mhz的頻帶上,功率增益是25分貝。這個超wideband的性能是通過裁剪設備來實現的輸出阻抗,使用唯一的寬帶,電路匹配拓撲。



寬帶、高功率、高效率的放大器是先進通信系統的關鍵組成部分,如為消防員、警察和海岸警衛隊提供的搜索和救援軟件無線電。
實現寬帶放大的傳統技術是使用移動波(TW)方法1、2,或者設計寬帶匹配電路,將設備輸入和輸出阻抗轉換為50歐姆。
TW技術使用多種設備來模擬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點。
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。
這種高射頻損耗嚴重降低了放大器的輸出功率和效率。
摘要本文應用疊加場場的技術,最大限度地提高了PA 4-9的功率。
此外,功率級設備的尺寸也被優化,以合成一個接近50歐姆的最佳輸出阻抗。
該方法使輸出阻抗匹配電路的設計相對簡單,并在匹配電路中產生低射頻損耗,從而實現了高輸出功率和高功率效率的寬帶性能。

為了達到20分貝以上的功率增益,這在許多應用中都是一個標稱規格,根據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。
第一階段的設備尺寸是2.4毫米,分裂成2。2毫米的路徑。
第二階段的設備尺寸是16.8毫米,由4個、3個系列的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HiFET的直流偏置電壓和射頻輸出阻抗是1.4 mm單元格設備的三倍,特別是在低頻。
通過對單元單元設備大小的適當選擇,以及串聯單元單元設備的數量,我們可以優化HIFET輸出阻抗,使其接近50歐姆,從而達到寬帶性能。

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