氮化镓GaN在射频RF功率放大器的应用

对于提供最佳功率、效率和带宽的权衡促进了各种不同的研发技巧和半导体技术。每一种不同拓扑和技术都有可能在半导体市场占据一席之地,这是因为它们每一个都有优势,这也是它们能够在当前生存的原因所在。这里关注几个值得信赖的结果,展现这些当前技术在实现高功率、效率和带宽时的可能性。

一种基于匹配网络结构的高效率X波段高功率放大器设计

基于0.25μm氮化镓工艺,设计了一款30 W X波段单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit, MMIC)高功率放大器。基于两级级联拓扑结构电路,提出了宽带低损耗的输出、级间、输入匹配网络及栅极/漏极偏置网络,实现了放大器全频段绝对稳定的高输出功率和高效率。后仿真结果表明:在工作频率为8~12 GHz时,带内输入、输出驻波系数分别小于2.5,2.2,饱和输出功率为44.1 dBm,功率附加效率为38%~42%,平坦度为±0.3 dBm,转换功率增益大于17.9 dB。功率放大器的功率容量为40 W,芯片版图面积为16.9 mm2,可广泛应用于X波段卫星通信等无线通信领域。