X波段GaN基功率放大器設(shè)計(jì).pdf

1、GaN基微波功率放大器工作電壓高、輸出功率高、頻帶寬、損耗小，應(yīng)用非常廣泛。本文在大量深入調(diào)研基礎(chǔ)上，總結(jié)了GaN基功率放大器的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)態(tài)，并從傳統(tǒng)的功率放大器著手，基于本實(shí)驗(yàn)室自制的GaN HEMT器件，建立了該器件的等效電路模型，在X波段對(duì)GaN基功率放大器進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析，解決了大功率大柵寬器件功率合成問(wèn)題和奇模振蕩問(wèn)題。主要工作和結(jié)果如下：
　　分析了功率放大器和GaN HEMT器件的基本理論，研制并測(cè)試了AlGa

2、N/GaN HEMT器件，其截止頻率fT為26GHz，最高振蕩頻率fmax為35GHz，建立了該器件小信號(hào)等效電路模型和大信號(hào)等效電路模型，模擬結(jié)果與測(cè)試結(jié)果符合很好。
　　分析了MMIC中常用的電容、電阻和電感的基礎(chǔ)理論，對(duì)平面螺旋電感的各參數(shù)進(jìn)行了仿真優(yōu)化，結(jié)果顯示圈數(shù)N、線寬W和線間距S的增加都可以提高電感值L。
　　在以上的研究基礎(chǔ)之上，總結(jié)了GaN基功率放大器的設(shè)計(jì)流程和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選取了最佳阻抗、RC穩(wěn)定性網(wǎng)絡(luò)和隔

3、離電阻，使器件工作在絕對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。選擇了混合型匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行共軛匹配，設(shè)計(jì)了輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到了功率傳輸和功率合成的目的；設(shè)計(jì)了輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到了提供功率增益和功率分配的目的；設(shè)計(jì)了級(jí)間匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到了功率傳輸?shù)哪康?。?duì)微帶線進(jìn)行了合理布局并結(jié)合電磁場(chǎng)仿真優(yōu)化了原理圖電路，得到了較好的結(jié)果，其中輸入駐波比 VSWRin小于1.5，輸出駐波比VSWRout小于2.0，功率增益Gp大于20dB，穩(wěn)定性因子μ大于1，輸出功率最大值Psat達(dá)到