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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：2557

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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