PHEMT MMIC寬帶單片功率放大器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、 隨著微波通信技術(shù)的發(fā)展，人們對通信系統(tǒng)的要求越來越高，比如小型化、可靠性等，微波單片集成電路(MMIC)憑借小型緊湊、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、批量生產(chǎn)成本低和產(chǎn)品性能一致性好等特點(diǎn)成為軍事電子對抗及民用通信系統(tǒng)最具吸引力的選擇。贗配高電子遷移率晶體管(PHEMT)具有增益、噪聲、功率方面更加良好的特性，成為微波與毫米波單片集成電路和超高速數(shù)字集成電路領(lǐng)域最具競爭力的有源器件之一，當(dāng)前，PHEMTMMIC研究已經(jīng)成為MMIC研究的

2、一大熱點(diǎn)。 作為系統(tǒng)的重要組成部分，MMIC功率放大器在電子對抗、通信、相控陣?yán)走_(dá)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，本文重點(diǎn)報(bào)導(dǎo)了“PHEMTMMIC寬帶單片功率放大器設(shè)計(jì)研究”工作，具體的研究內(nèi)容摘要如下： 1.介紹了MMIC的背景、國內(nèi)外研究動態(tài)及應(yīng)用，陳述了MMIC相對于微波混合集成電路(MIC)的優(yōu)勢、前景及挑戰(zhàn)，并對MMIC的設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了簡述。 2.研究了PHEMT器件模型，明確了小信號、大信號模型參數(shù)的

3、提取及模型建立。認(rèn)識了PHEMT有源器件工作特性、模型參數(shù)表征及器件模型的建立，簡單介紹了MMIC工藝流程。 3.對PHEMTMMIC寬帶單片功率放大器的特點(diǎn)、主要性能參數(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了研究，并給出了兩級MMIC功率放大器的設(shè)計(jì)方法。 4.實(shí)際利用0.25μmPHEMT低噪聲工藝模型實(shí)現(xiàn)了一個6～20GHz寬帶單片中等功率放大器的仿真設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)好的MMIC功率放大器共兩級，第一級PHEMT柵寬為6×30μm，第二級PH

4、EMT為6×70μm，芯片版圖面積為1.29mm×0.94mm。放大器兩級均采用3V漏極單電壓自偏置負(fù)反饋A類工作方式，以獲得最小的線性失真和最優(yōu)化的輸出功率。在6～20GHz工作頻帶內(nèi)，兩級放大器小信號增益為19.5dB，增益平坦度為±0.5dB，典型噪聲系數(shù)為3.5dB，輸入電壓駐波比≤1.7，輸出電壓駐波比≤2，20GHz頻率下1dB壓縮輸出功率達(dá)到18.2dBm。仿真結(jié)果表明，論文提出的設(shè)計(jì)方法簡單可行，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求