GaN微波寬帶功率放大器的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來,隨著無線通信的迅速發(fā)展,而微波寬帶功率放大器作為無線寬帶通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊,有著巨大的實用價值。半導體技術(shù)和制造工藝的發(fā)展推動了寬帶功率放大器設(shè)計的進步。氮化鎵(GaN)等寬禁帶、高電子遷移率、高功率密度的新型半導體材料,已經(jīng)開始應(yīng)用于微波寬帶功率放大器的設(shè)計?；诖吮疚脑O(shè)計了一款基于GaN放大器的微波寬帶功率放大器。在其工作帶寬1-2.8G內(nèi)匯集了電子戰(zhàn),GSM,WCDMA,TD-SCDMA,LTE,藍牙,WLAN及部分雷達

2、頻點。
　　本文對寬帶功率放大器的電路拓撲結(jié)構(gòu)(平衡式,分布式,負反饋,有源匹配,有耗匹配)、寬帶阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法等進行了深入細致的研究和分析。此基礎(chǔ)上首先完成了寬帶功放的電源供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,利用負反饋電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)寬帶放大,采用了變阻濾波匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)合諾頓變換的方法進行寬帶阻抗的匹配,完成了輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計,并利用微帶線實現(xiàn)集總電容電感將其轉(zhuǎn)換為混合匹配電路。再結(jié)合ADS軟件電路仿真的方法設(shè)計出了一款采用CREE公司GaN

3、 HEMT CGH40010的寬帶微波功率放大器模塊,并進行了S參數(shù)和諧波平衡的電路仿真。驅(qū)動放大器采用飛思卡爾半導體的MMG20271H9T1。然后,完成了功放以及驅(qū)動放大器PCB版和腔體的設(shè)計與加工并對實物進行了調(diào)試。最后對其增益以及增益平坦度,輸出功率,效率等進行了測試。
　　本文所設(shè)計的寬帶微波功率放大器電路最終測試結(jié)果如下:工作頻帶1000MHz-2800MHz,輸出功率達到9W,增益平坦度為1dB,增益達到27dB,輸