K波段高功率放大器MMIC设计

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2018.0111

电子与封装 ›› 2018, Vol. 18 ›› Issue (10): 26 -28. doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2018.0111

K波段高功率放大器MMIC设计

陆雨茜，陈华康，高　博，龚　敏

四川大学物理科学与技术学院，成都 610065

收稿日期:2018-06-07 出版日期:2018-10-20 发布日期:2018-10-20
作者简介:陆雨茜（1994—），女，重庆人，就读于四川大学微电子学与固体电子学专业，硕士研究生，主要研究方向为射频微波。

Design of K-Band Monolithic Power Amplifer

LU Yuxi, CHEN Huakang, GAO Bo, GONG Min

College of Physical Science and Technology, Sichuan University, Chengdu 610065,China

Received:2018-06-07 Online:2018-10-20 Published:2018-10-20

摘要/Abstract

摘要： 基于GaAs pHEMT在微波领域的卓越性能，设计并实现了一款K波段GaAs功率放大器电路。根据阻抗匹配电路、三级级联放大结构来实现输出功率为2 W的K波段GaAs功率放大器。采用ADS软件对电路原理图进行了电学参数优化、版图绘制和电磁场仿真。采用0.25 μm栅长GaAs pHEMT工艺完成电路的设计，放大器输出输入端口均匹配到50 Ω。ADS仿真表明，功率放大器工作在21~24.5 GHz时，该放大器的输出功率大于33 dBm，功率附加效率大于25%，功率增益大于19 dB，电路尺寸为2.5 mm×3.2 mm。

关键词: 砷化镓, K波段, 单片微波集成电路, 功率放大器, 高功率

Abstract: Based on the excellent performance of GaAs pHEMT in microwave field, a K-band GaAs power amplifier circuit is designed and implemented. Impedance matching structures, three stages cascade structure are applied to achieve 2 W high power amplifier. According to the circuit theory and the amplifier performance indicators, the circuit schematic is designed with ADS software, and the electrical parameters optimization, layout drawing and electromagnetic simulation are carried out. The design of the amplifier was accomplished with GaAs pHEMT 0.25 μm gate length process, the amplifier was designed to fully match with 50 Ω. The ADS simulation shows that the output power of the amplifier is more than 33dBm, the power added efficiency is more than30%, and the power gain is more than 19 dB at the frequency 21 GHz to 24.5 GHz. The circuit size is 2.5 mm×3.2 mm.

Key words: GaAs, K-band, monolithic microwave integrated circuit (MMIC), power-amplifier, high power

中图分类号:

TN402

陆雨茜，陈华康，高　博，龚　敏. K波段高功率放大器MMIC设计[J]. 电子与封装, 2018, 18(10): 26 -28.

LU Yuxi, CHEN Huakang, GAO Bo, GONG Min. Design of K-Band Monolithic Power Amplifer[J]. Electronics & Packaging, 2018, 18(10): 26 -28.

[1]	陈亮宇,骆紫涵,许丹,蒋乐,豆兴昆. 一款18~40 GHz MMIC无源双平衡混频器[J]. 电子与封装, 2024, 24(5): 50302-.
[2]	刘健,张长城,崔朝探,李天赐,杜鹏搏,曲韩宾. 2~6 GHz小型化、高效率GaN功率放大器[J]. 电子与封装, 2023, 23(9): 90402-.
[3]	梁宗文;石浩;王雯洁;王溯源;章军云. 光刻机镜头漏光对光刻工艺的影响[J]. 电子与封装, 2023, 23(4): 40401-.
[4]	崔朝探, 陈政, 杜鹏搏, 焦雪龙, 曲韩宾. X波段小型封装GaN功率放大器设计 [J]. 电子与封装, 2022, 22(6): 60202-.
[5]	孟庆贤;席洪柱;方航;王亮;王林;叶鑫;詹锐. L波段1200W固态功率放大器的设计^*[J]. 电子与封装, 2022, 22(2): 20302-.
[6]	张飞;曹智慧;叶坤;于天新;汤正波. S波段6位高性能数字移相器[J]. 电子与封装, 2022, 22(12): 120305-.
[7]	苏鹏;顾黎明;唐世军;周书同. Ku波段200 W GaN功率放大器的设计与实现[J]. 电子与封装, 2022, 22(11): 110307-.
[8]	彭龙新;戴家赟;王钊;贾晨阳. 电流垂直流动集成大功率PIN限幅MMIC技术[J]. 电子与封装, 2021, 21(6): 60405-.
[9]	周德金, 黄伟, 宁仁霞. 微波固态器件与单片微波集成电路技术的新发展^*[J]. 电子与封装, 2021, 21(2): 20105-.
[10]	黄光伟,马跃辉,陈智广,李立中,林伟铭. 基于GaAs背孔工艺监控研究[J]. 电子与封装, 2021, 21(2): 20401-.
[11]	陈晓青，戈硕，时晓航. 基于GaN HEMT的S波段大功率内匹配功放管设计[J]. 电子与封装, 2019, 19(7): 45-48.
[12]	陈晓青，章勇佳，时晓航. 大脉宽高效率S 波段功率放大器的研制[J]. 电子与封装, 2019, 19(6): 47-50.
[13]	李贺. 不同层面缺陷地对功率放大器的影响[J]. 电子与封装, 2019, 19(10): 44-48.
[14]	徐永刚，顾黎明，汤茗凯，唐世军，陈晓青，刘　柱，陈　韬. C波段400W GaN内匹配功率管研制[J]. 电子与封装, 2018, 18(6): 42-44.
[15]	夏永平，李贺，魏斌. C波段GaN高功率放大器设计[J]. 电子与封装, 2018, 18(1): 34-38.

中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

K波段高功率放大器MMIC设计

Design of K-Band Monolithic Power Amplifer

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价