2-18 GHz 10 W GaN HEMT非均匀分布式功率放大器

基于0.25μm GaN双场板（DFP）高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺,研制了一款2-18 GHz连续波输出功率大于10 W的功率放大器微波单片集成电路（MMIC）。MMIC中的功率器件采用源场板接地减少强电场引起的功率器件退化,提高了功率器件的击穿电压,并提取了功率器件的可定标大信号器件模型参数;基于非均匀分布式结构,利用ADS软件分别优化MMIC中10个功率器件的最佳栅宽和负载阻抗,MMIC的输入输出匹配阻抗为50Ω;采用电磁场仿真技术优化设计的MMIC芯片尺寸为4.9 mm×2.4 mm。在栅压（Vgs）为-2.4 V、漏压（Vds）为28 V、输入功率（Pin）为30 d Bm的条件下,MMIC在2-18 GHz频带内连续波饱和输出功率大于40 d Bm,功率附加效率大于25%。

2~18GHz超宽带GaN分布式功率放大器MMIC

介绍了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺的2~18 GHz超宽带功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。采用两级非均匀分布式拓扑结构,通过调整各级管芯输出阻抗和微带线阻抗实现超宽带的功率匹配。在管芯前端增加电阻、电容并联结构,提升各级电路稳定性并提高截止频率。为改善整体电路布局,在前级和末级放大器之间加入50Ω微带线,既可便于单侧加电,又使芯片尺寸更加合理。测试结果表明,功率放大器MMIC在2~18 GHz频带内,连续波饱和输出功率达到10 W,功率增益大于15 dB,功率附加效率大于20%。GaN非均匀分布式功率放大器MMIC在超宽带、高功率等方面具有广阔的应用前景。

高功率固体激光放大器中增益均匀化研究

针对高功率固体激光放大器中增益分布不均匀的现象,为获得较为均匀的增益分布,提出了分布式泵浦的方法。相对于均匀泵浦,分布式泵浦就是通过设计使得泵浦场具有一定的分布。在总体泵浦功率相同的情况下,分别对均匀泵浦和一定分布的分布式泵浦条件下产生的增益分布进行了模拟计算。结果表明,与均匀泵浦相比,使用分布式泵浦方法获得了较为均匀的增益分布。因此,在高功率固体激光放大器中使用分布式泵浦方法可以提高增益分布的均匀性。

DC-3GHz连续波10W超宽带功率放大器设计

利用非均匀分布式结构研制了一款超宽带功率放大器,频率覆盖DC-3GHz。该超宽带功率放大器基于4英寸0.25μmGaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,采用非均匀分布式放大电路结构,通过微波设计软件优化电路中功率器件的最佳栅宽和静态直流工作点,保证电路在超宽带下具有较高的输出功率和效率。实验测试表明在DC-3GHz的频率范围内,漏压为28V(连续波),栅压为-1.8V,输入功率为29dBm的条件下,功放的饱和输出功率大于40dBm,功率附加效率大于40%,小信号增益大于15dB。

一种基于非均匀记忆多项式的数字预失真方法

为了提高功率放大器线性化性能,提出了一种基于非均匀记忆多项式(Nonuniform Memory Polynomial, NMP)和线性插值查找表(Look-Up Table, LUT)结合的基带数字预失真方法。与传统的记忆多项式(Memory Polynomial, MP)模型相比,NMP模型具有更少的系数和较低的计算复杂度,同时能获得相近的建模精度。在NMP模型的基础上,采用线性插值LUT代替求解多项式的计算过程,进一步降低预失真处理的计算复杂度。对提出的数字预失真方法进行了仿真测试,仿真结果表明,相比基于传统MP模型的预失真方法,提出的方法能够获得相近的线性化性能,并在预失真处理消耗时间上有较大优势。

非均匀采样率并发双频数字预失真技术

5G通信的高速发展对发射机支持多模式多频带并发有了新的需求。考虑非均匀采样率并发双频场景下发射机的线性化方案,针对低采样率频段失真频谱超过采样带宽,从而恶化建模精度这一问题,提出一种混叠消除的并发双频数字预失真(DPD)方案。该方案通过在高采样率下构造模型基函数,然后通过低通滤波器来滤除超出采样带宽的频谱分量,再降采样到实际的低采样率上,这样便消除了混叠频谱,能够保证足够的建模精度。为了验证提出的DPD方案,基于中心频点3.5 GHz的宽带Doherty功放搭建了实验测试平台,分别在3.42 GHz和3.57 GHz两个频带发送10 MHz和40 MHz的LTE信号,采用DPD方案后,两个频带邻近信道功率比(ACPR)指标分别改善11.3 dB和9.5 dB。