基于InP HBT工艺的高功率高谐波抑制W波段宽带八倍频器MMIC

基于0.7μm InP HBT工艺,设计实现了一种高功率高谐波抑制比的W波段倍频器MMIC。电路二倍频单元采用有源推推结构,通过3个二倍频器单元级联形成八倍频链,并在链路的输出端加入输出缓冲放大器,进一步提高倍频输出功率。常温25℃状态下,当输入信号功率为0 dBm时,倍频器MMIC在78.4~96.0 GHz输出频率范围内,输出功率大于10 dBm,谐波抑制度大于50 dBc。芯片面积仅为2.22 mm²,采用单电源+5 V供电。     

基于InP HBT工艺的C波段高谐波抑制有源三倍频器MMIC

基于0.7μm InP HBT工艺,设计了一款C波段高谐波抑制有源三倍频器MMIC。三倍频核心电路采用AB类差分级联三极管(cascode)结构,可产生丰富的奇次谐波信号,通过输出匹配网络滤出三次谐波信号并抑制其他谐波信号。输入端利用有源巴伦实现单端信号到差分信号的转换,提供较大的驱动功率同时节省面积;输出端级联缓冲放大器,提高输出功率。常温状态下,当输入驱动功率为-5 dBm时,该三倍频器在输出频率3.9~6.9 GHz范围内,输出功率大于10 dBm,偶次谐波抑制度大于33 dBc,基波抑制度大于35 dBc,五次谐波抑制度大于24 dBc。芯片供电方式为单电源+3.3 V供电,直流功耗为198 mW。     

X波段60W高效率GaN HEMT功率MMIC

研制了一款采用0.25μm GaN功率MMIC工艺研制的X波段高效率功率放大器芯片。芯片采用三级放大拓扑结构设计。末级匹配电路采用电抗匹配方式兼顾输出功率和效率,同时优化驱动级和末级管芯栅宽比以及级间匹配电路,降低驱动级管芯电流。通过这两种技术途径有效提高芯片的功率附加效率。输入级和级间匹配电路采用有耗匹配方式,扩展工作带宽以及提高稳定性。芯片在8~12GHz频带范围内漏压28V,脉宽100μS,占空比10%工作条件下输出功率达到47.5~48.7dBm,功率增益大于20dB,功率附加效率40%~45%。芯片面积3.5mm×3.8mm,单位面积功率密度为5.57 W/mm2,连续波条件下热阻为1.7K/W。     

14W X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC

报道了研制的SiC衬底AIGaN/GaN HEMT微带结构微波功率MMIC,芯片工艺采用凹槽栅场板结构提高AlGaN/GaNHEMTs的微波功率特性.S参数测试结果表明AlGaN/GaN HEMTs的频率特性随器件的工作电压变化显著.研制的该2级功率MMIC在9～11GHz带内30V工作,输出功率大于10W,功率增益大于12dB,带内峰值输出功率达到14.7W,功率增益为13.7dB,功率附加效率为23%,该芯片尺寸仅为2.0mm×1.1mm.与已发表的X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC研制结果相比,本项工作在单位毫米栅宽输出功率和芯片单位面积输出功率方面具有优势.     

14W X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC

报道了研制的SiC衬底AIGaN/GaN HEMT微带结构微波功率MMIC,芯片工艺采用凹槽栅场板结构提高AlGaN/GaNHEMTs的微波功率特性.S参数测试结果表明AlGaN/GaN HEMTs的频率特性随器件的工作电压变化显著.研制的该2级功率MMIC在9～11GHz带内30V工作,输出功率大于10W,功率增益大于12dB,带内峰值输出功率达到14.7W,功率增益为13.7dB,功率附加效率为23%,该芯片尺寸仅为2.0mm×1.1mm.与已发表的X波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC研制结果相比,本项工作在单位毫米栅宽输出功率和芯片单位面积输出功率方面具有优势.     

C波段75W GaN HEMT高效率功率放大器MMIC

报道了一款基于0.25μm GaN HEMT工艺的C波段75 W高效率功率放大器MMIC。为提高功率增益,芯片的整体拓扑结构设计为三级。在末级输出匹配电路上设计了一个高效电抗式匹配拓扑,在末级管芯输入匹配电路上运用了谐波控制技术,同时利用GaN HEMT器件大信号模型来优化驱动比,通过这三种技术途径有效提高了芯片的附加效率。为扩展工作带宽及提高稳定性,其他匹配电路采用有耗匹配方式。在漏压28 V、脉宽100μs、占空比10%的工作条件下,芯片在4.8～6.0 GHz频带范围内,典型输出功率达到75 W(最高81 W),增益大于25.5dB,附加效率大于51%(最高55%),芯片面积为3.8 mm×5.5 mm。     

X-波段AlGaN/GaN HEMT功率MMIC

<正>AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)以其高输出功率密度、高电压工作和易于宽带匹配等优势将成为下一代高频固态微波功率器件。微波功率器件主要有内匹配功率管和功率单片微波集成电路(MMIC)两种结构形式,功率MMIC尽管其研制成本相对较高,但功率MMIC可实现宽带匹配,同时功率MMIC的体积较内匹配功率管小得多,是满足诸如X     

基于50 nm GaN HEMT技术的180～220 GHz平衡二倍频器MMIC

采用50 nm GaN HEMT技术实现了一款太赫兹波有源平衡式二倍频器单片微波集成电路(MMIC)。通过在输入端使用巴伦,可以确保二倍频器良好的基波抑制性能。在没有任何后置放大器的情况下,当输入功率为22 dBm时,在205 GHz的输出频率下二倍频器的最大输出功率为12 dBm。该MMIC芯片尺寸为2.0 mm×1.8mm,可方便地集成到多功能芯片中。     

W波段三路合成GaN功率放大器MMIC

基于GaNHEMT工艺,研制了一款W波段功率放大器MMIC.利用Lange耦合器将3个饱和输出功率大于1 W的单元电路进行三路片上功率合成来实现该功率放大器MMIC.该芯片的制作采用了 0.1 μm T型栅GaN HEMT技术,衬底为50 μm厚的SiC.芯片为三级级联拓扑结构,采用高低阻抗传输线、介质电容等进行匹配和偏置电路设计,实现低损耗输出,芯片尺寸为3.37 mm×3.53 mm×0.05 mm.测试结果表明,在漏源工作电压15 V、88～92 GHz频率范围内,该MMIC的线性增益大于15 dB,饱和输出功率大于3W.该MMIC具有功率大、输入输出回波损耗小及应用范围广的优势.     

W波段GaN单片功率放大器研制

报道了W波段GaN三级放大电路的研制结果。采用电子束直写工艺在AlGaN/GaN HEMT外延结构上制备了栅长100nm的"T"型栅结构。器件直流测试最大电流密度为1.3A/mm,最大跨导为430mS/mm;小信号测试外推其fT和fmax分别为90GHz及210GHz。采用该器件设计了三级放大电路,在75~110GHz频段内最大小信号增益为21dB。该单片在90GHz处的最大输出功率可达1.117W,PAE为13%,功率增益为11dB,输出功率密度为2.33 W/mm。     

GaN HEMT工艺的X波段发射前端多功能MMIC

采用0.25 μm GaN HEMT 工艺,研制了一款X 波段发射前端多功能MMIC,片上集成了一个单刀双掷(SPDT)开关和一个功率放大器电路。其中SPDT 开关采用对称的两路双器件并联结构,功率放大器采用三级放大拓扑结构设计,电路采用电抗匹配方式兼顾输出功率和效率。测试结果表明,在8～12 GHz 频带内,芯片发射通道饱和输出功率为38.6～40.2 dBm,功率附加效率为29%～34.5%,其中开关插入损耗约为0.8 dB,隔离度优于-45dB。该芯片面积为4 mm×2.1 mm。     

A Wideband Power Amplifier MMIC Utilizing GaN on SiC HEMT Technology

The design and performance of a wideband power amplifier MMIC suitable for electronic warfare (EW) systems and other wide bandwidth applications is presented. The amplifier utilizes dual field plate 0.25- mum GaN on SiC device technology integrated into the three metal interconnect (3 MI) process flow. Experimental results for the MMIC at 30 V power supply operation demonstrate greater than 10 dB of small signal gain, 9 W to 15 W saturated output power and 20% to 38% peak power-added efficiency over a 1.5 GHz to 17 GHz bandwidth.     

90GHz输出功率为1.1W的W波段GaN单片研制

<正>南京电子器件研究所成功制备了一种W波段的GaN三级放大电路。采用电子束直写工艺制备了栅长为100 nm的AlGaN/GaN T型栅,其结构见图1。直流测试最大电流密度为1.3 A/mm,最大跨导为430 mS/mm;小信号测试外推其f_T和f_(max)分别为90 GHz及210 GHz(如图2所示)。采用该工艺制备的三级放大电路在75-110 GHz进行测试,其最大小信号增益为21 dB(如图3所示)。该单片在90GHz处的最大输出功率可达1.117 W(如图4所示),功率附加效率为13%,功率增益为11dB,功率     

86.5GHz下输出功率257mW的 W波段GaN MMIC放大器

我们报道了一个三级W波段GaN MMIC功率放大器。考虑到W波段MMIC的耦合效应,所有的匹配电路和偏置电路都是先进行电路仿真以后,再用3D电磁场仿真软件进行系统的仿真。此MMIC功率放大器在频率为86.5GHz下输出功率能达到257mW,相应的功率附加效率(PAE)为5.4%,相应的功率增益为6.1dB。功率密度为459 mW/mm。另外,此MMIC功率放大器在83 GHz到90 GHz带宽下有100mW以上的输出功率。以上特性都是在漏极电压为12V时测试得到。     

基于GaN HEMT技术的5G高线性单片集成放大器

基于0.15 μm氮化镓高电子迁移率晶体管技术(GaN HEMT),研制了一款5G毫米波通信用高线性单片集成功率放大器。通过优化材料结构,使器件在较宽的栅压动态范围内具有较为平坦的跨导特性;优化设置电路的静态直流工作点,均衡输出功率和线性等指标要求;采用栅宽比为1:2:3.2的三级放大结构保证了电路的增益和功率指标。芯片的在片测试结果表明,静态直流工作点为最大饱和电流的30%;在漏极电压20 V、脉冲100 μs、占空比10%条件下,在24~28 GHz频率范围内,放大器的小信号增益大于22 dB,饱和输出功率位于40~40.5 dBm范围内,功率附加效率为30%~33%;输出功率回退至34 dBm时,功率附加效率为18%,在26 GHz、双音间隔100 MHz条件下,其三阶交调(IMD3)小于-30 dBc;该单片放大器芯片尺寸小于3.4 mm×3.2 mm。