Ka頻段MMIC高功率放大單片研制.pdf

1、隨著微波通信的發(fā)展，毫米波系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在國防、軍事領(lǐng)域中。在現(xiàn)代電子對抗中，要求設(shè)備具有體積小、重量輕、可靠性高、穩(wěn)定性強、抗干擾能力強、可大批量生成且產(chǎn)品性能一致性好等特點。微波單片集成電路（MMIC）在這些方面則具有極大的吸引力。
　　毫米波功率放大器是毫米波電子系統(tǒng)中極其重要的部件。我國在毫米波功率放大器芯片方面的研究較為落后，西方發(fā)達國家對此頻段芯片一直處于禁運狀態(tài)。本課題致力于此種功放單片的研究和設(shè)計，開

2、發(fā)高功率輸出的功放芯片。
　　論文首先對MMIC技術(shù)的特點、國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)和現(xiàn)狀進行了介紹，并根據(jù)TriQuint公司的產(chǎn)品TGA4916提出了本課題的設(shè)計指標。通過對該指標和現(xiàn)有工藝的分析，選定了特征柵長為0.15μm的GaAs p HEM T耗盡型功率管作為本設(shè)計的有源器件。之后介紹了放大器的工作原理及主要參數(shù)，結(jié)合設(shè)計指標與工藝參數(shù)，制定了Ka頻段高功率功放芯片的拓撲結(jié)構(gòu)：三級放大，末級三十二路功率合成的平衡式放大器。有源p

3、 HEM T管芯工作在A類狀態(tài)，先后設(shè)計了正交耦合器、饋電網(wǎng)絡(luò)、負載牽引和源牽引匹配網(wǎng)絡(luò)以及功率分配合成網(wǎng)絡(luò)，再對電路進行版圖設(shè)計、電磁仿真和參數(shù)修正，最終確定芯片的加工版圖。該芯片實現(xiàn)仿真工作帶寬28GHz-31GHz，小信號增益大于23.5dB，當輸入功率為Pin=17dBm時，輸出功率大于40dBm，附加效率大于24％，芯片尺寸為5.52mm×7.25mm×0.05mm。
　　最后，論文簡要介紹了另一款以0.15μm低噪放工