大功率GaN器件接地特性与稳定性研究

GaN器件的工艺和技术进步,将输出功率提高到数百瓦甚至数千瓦量级。但是,大功率GaN器件相应的使用规范和标准,如接地要求,在仿真设计和工程应用中一直没有明确。文章针对大功率GaN器件的接地特性进行分析,通过仿真和试验验证了超大功率GaN器件功放电路中,接地条件对电路自身稳定性的重要性。明确了大功率和超大功率GaN器件的接地阻抗<1 mΩ使用标准,同时对接地金属接触表面的长期可靠性做出要求。

GaN功率器件调制电路在T/R组件中的设计与应用

介绍了一种GaN功率器件调制电路的设计方法。该调制电路广泛用于T/R组件发射链路的大功率GaN功放,具有高电压工作、大电流供给以及尖峰电压抑制等功能。文中重点论述了调制电路的原理,指出尖峰电压抑制功能是实现该调制电路的难点。经仿真分析实现了延时在500 ns以内、负压检测电平在-4.2~-3.8 V的关键指标。最后选用聚四氟乙烯印制板设计出GaN功率器件调制电路实物,在T/R组件中进行了应用验证,测试结果与仿真结论相符。该调制电路体积小、可靠性高,可用于高功率GaN功放的设计,具有广阔的工程应用前景。

调整峰值功放电流响应提高效率的LTE-A Doherty功放

介绍了一种利用宽带输入匹配网络调整峰值功放输出电流,改善Doherty功放负载调制效果和带内效率的设计方法。理论分析表明,Doherty功放中峰值功放C类偏置情况下带来的带内不一致开启特性会影响输出电流和负载调制效果。通过引入宽带输入匹配网络,能有效改善它的开启不一致性。为验证分析结果设计了具有宽带(采用简易实频技术)和窄带两种不同输入匹配网络,用于2.15GHz频段LTE-A的Doherty功放。仿真和测试结果表明,功放的输出功率超过49d Bm,在7d B回退功率处,宽带输入匹配Doherty功放的带内效率达到42%以上,效率波动由10%降低到2%。使用100MHz宽带LTE-A信号经过线性化改善后,在40d Bm输出时,宽带输入匹配网络的Doherty功放上下边带ACLR(adjacent channel leakage ratio)指标为-45.1/-44.9d Bc,效率为40.5%,均优于窄带输入匹配网络的Doherty功放。

宽带高效率Doherty电路的雷达应用设计

针对未来多功能一体化雷达探测、通信等多样化需求,雷达系统的发射链路需要在探测和通信两种不同应用下同时输出高效率特性。但是基于非恒包络的通信信号具有高峰均比特点,而雷达系统恒包络信号却可以在高的饱和功率点工作。要求发射链路的功放既能在饱和输出高效率,还要在回退功率处仍然具有高效率特性。文中的雷达发射通道设计中,使用10 W内匹配式功率放大器,验证了同时具有雷达探测和无线通讯的宽带高效率Doherty功放电路。功放电路对输入功分电路采用双节宽带设计,并使用短路切贝雪夫阶梯阻抗变换结构设计输出合成网络,使得Doherty电路在功放原来14%相对工作带宽内具有回退高效率,其中6 dB功率回退效率最大提升10%,并满足雷达工作特性参数要求。

高效率、高线性宽带功率放大器推动网络新发展

高效率、宽带线性射频功率放大器是IMT—Advanced移动通信系统中需要解决的关键技术之一，对未来移动通信系统的研发、部署和商用将起到巨大技术支撑作用。