Ka波段40W功率放大器MMIC的设计和实现

采用0.15μm栅长GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺，研制了一款Ka波段大功率、高效率功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。电路采用三级放大结构，在输入、输出端采用Lange耦合器进行功率分配和合成，输入匹配网络加入RC稳定结构以提升电路稳定性，末级器件采用改进型电抗式Bus-bar总线合成匹配网络，在保证各路平衡性的同时，调整器件电压和电流波形，提高电路的输出功率和功率附加效率。测试结果表明，在34～36 GHz频带内，放大器MMIC的饱和输出功率达到40 W,功率增益达到18 dB,功率附加效率达到30%。该功率放大器可有效改善毫米波发射系统的信号传输距离和作用精度。     

一种用于砷化镓晶圆级堆叠的工艺技术

随着电子系统对多功能、小型化要求的不断提高，将数字控制电路、移相器、低噪声放大器等砷化镓微波集成电路（MMICs）进行3D集成是解决问题的方向。为此，设计具有数百个互连点的孔链测试结构模拟上下两层电路互连，采用砷化镓穿孔技术将正面互连压点转移到背面，研究适用砷化镓薄片的晶圆级键合技术，开发出两片式砷化镓面对背的晶圆级堆叠工艺技术，堆叠成品率达到90%以上。利用这项工艺，将砷化镓数字电路堆叠到低噪声放大器芯片上，形成了Ka波段幅相多功能电路，测试在32～38 GHz频段内，接收端增益大于21.5 dB，噪声小于4 dB，移相精度小于4°；发射端增益大于23 dB，输出功率大于25 dBm（输入功率10 dBm），移相精度小于4°。