X-波段GaAs pHEMT单片功率放大器的研究与设计

发布时间：2024-02-03 21:44

　　在5G通信和物联网高速发展的牵引下,射频微波前端电路和模块的需求急剧增加,微波单片集成电路(MMIC)解决了军用和民用电子设备对微波集成电路与系统提出的高集成度、低功耗、小型化、可靠性高等要求。其中MMIC功率放大器作为射频微波前端发射链路最重要的部件,其性能的好坏直接决定了信号发射的质量。本文针对应用于相控雷达、航海通信和卫星通信X波段的MMIC功率放大器,基于0.5μm AlGaAs/In GaAs/GaAs p HEMT工艺设计了一款工作于8¹2GHz的宽频带三级功率放大器,对MMIC设计流程和总体设计方案、管芯尺寸的选择、直流偏置技术、匹配网络设计和稳定性改进方法进行了详细阐述,最终实现了系统要求的性能。测试结果表明,所设计功放在8¹2GHz频带内,小信号增益大于21dB,增益平坦度小于2dB,输入输出回波损耗小于-10dB,饱和输出功率大于26dBm,最大功率附加效率大于30%。本文还对晶体管的沟道温度进行解析求解和数值分析,根据厂商提供的工艺库信息,使用有限元分析软件Comsol Multiphysics对设计所用的末级管芯的几何...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-5工艺库中pHEMT的版图

SourceRsLsCgsRgsIdsCdsRdsIgs图2-4pHEMT器件的大信号等效电路模型ig2-4Thelargesignalequivalentcircuitmodelofa件版图工艺库提供pHEMT器件的两种版图，图2-5中给型p....

图2-6工艺截面图

2.3.3pHEMT器件版图本设计使用的工艺库提供pHEMT器件的两种版图，图2-5中给出了工艺库提供的0.25μmGaAs增强型pHEMT器件和0.50μm耗尽型pHEMT器件，其栅指数和单指的栅宽需根据设计的输出功率和增益合理需要自行进行选择，版图....

图4-5Vds=7V时D-pHEMT器件跨导和饱和漏电流随栅偏压的变化曲线

Vds=7V时D-pHEMT器件跨导和饱和漏电流随栅偏压的angecurvesoftheGmandIdswiththeVgsforD-pHEMTdev增益压缩等于各级增益压缩之和[30]，增益压缩是影响功为驱动级，要保证第二级的输出功率能正常驱动末级输出功....

图4-8ADS负载牵引仿真平台Fig4-8ADSsimulationplatformofLoad-Pull

载牵引测试系统如图4-7所示：数据采集和控制中心控制的输出负载阻抗，同时不断调谐输入阻抗，使每个测试点共再由功率计读出每个测试点下的输出功率和根据偏置电路的信号源数据采集和控制中心功率计输入调谐输出调谐图4-7负载牵引测试系统Fig4-7Load-Pulltest....

本文编号：3894735