1~4GHz 80W GaN超宽带功率放大器

doi:10.3969/j.issn.0372-2112.2019.08.026

电子学报 ›› 2019, Vol. 47 ›› Issue (8): 1803-1808.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2019.08.026

1~4GHz 80W GaN超宽带功率放大器

杨文琪, 钟世昌, 李宇超

南京电子器件研究所, 江苏南京, 210016

收稿日期:2018-12-13 修回日期:2019-06-17 出版日期:2019-08-25
- 作者简介:
- 杨文琪 男,汉族,甘肃靖远人,2015年本科毕业于吉林大学电子科学与工程学院,2018年硕士毕业于南京电子器件研究所微电子学与固体电子学专业,并于同年留所工作至今,主要研究方向为射频与微波功率放大器的电路设计.E-mail:1752181193@qq.com;钟世昌 男,研究员,教授,硕士研究生导师.1979年生于福建长汀,2002年毕业于吉林大学物理系,分配至南京电子器件研究所工作至今,分别于2011年与2014年两次破格晋升高级工程师与研究员级高工,曾获国家技术发明二等奖一次,工信部国防科技进步奖两次,主要从事微波功率放大器模型与电路设计工作.

80W GaN Power Amplifier with Ultra Wideband of 1~4GHz

YANG Wen-qi, ZHONG Shi-chang, LI Yu-chao

Nanjing Electronic Device Institute, Nanjing, Jiangsu 210016, China

Received:2018-12-13 Revised:2019-06-17 Online:2019-08-25 Published:2019-08-25

摘要/Abstract

摘要： 基于南京电子器件研究所0.25μmGaN HEMT工艺平台，设计了一款工作频率为1~4GHz，连续波输出功率大于80W的超宽带功率放大器.放大器采用低通L-C匹配网络实现管芯输入输出阻抗到实阻抗的变换；并利用切比雪夫变换器结构实现超宽带匹配；以单路输入输出端口匹配到100Ω后，两路直接电路合成到50Ω的方法实现了大功率超宽带功放的功率合成.放大器偏置电压32V，静态电流0.4A.测试结果显示，在1~4GHz带宽内，放大器连续波输出功率大于49.05dBm （80.3W），最高输出功率为50.6dBm （114.8W），饱和功率增益大于9dB，功率平坦度小于±0.8dB，最大漏极效率为62.5%.

关键词: 超宽带, 切比雪夫变换器, GaN, 内匹配

Abstract: Based on the 0.25μm GaN HEMT process platform of Nanjing Institute of Electronics Technology,an ultra-wideband power amplifier with an operating frequency of 1~4GHz and a continuous wave output power greater than 80W is designed.The amplifier uses a low-pass LC matching network to achieve the conversion of the input and output impedance of the die to the real impedance,and the ultra-wideband matching is realized by the Chebyshev converter structure; after the single input/output port is matched to 100Ω,the two direct circuits are synthesized to 50Ω.The method achieves power synthesis of a high-power ultra-wideband power amplifier.The amplifier has a bias voltage of 32V and a quiescent current of 0.4A.The test results show that in the bandwidth of 1~4GHz,the continuous wave output power of the amplifier is greater than 49.05dBm (80.3W),the maximum output power is 50.6dBm (114.8W),the saturation power gain is greater than 9dB,and the power flatness is less than ±0.8dB.The maximum drain efficiency is 62.5%.

Key words: ultra wideband, chebyshev converter structure, GaN, internal matching

中图分类号:

TN722.7+5

杨文琪, 钟世昌, 李宇超. 1~4GHz 80W GaN超宽带功率放大器[J]. 电子学报, 2019, 47(8): 1803-1808.

YANG Wen-qi, ZHONG Shi-chang, LI Yu-chao. 80W GaN Power Amplifier with Ultra Wideband of 1~4GHz[J]. Acta Electronica Sinica, 2019, 47(8): 1803-1808.

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80W GaN Power Amplifier with Ultra Wideband of 1~4GHz

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