基于0.15um pHEMT的超宽带MMIC中等功率放大器研究

摘要

随着半导体技术发展，相控阵雷达、电子对抗、微波通信、卫星通信以及微波测量、航天等系统需要体积小、抗干扰能力强的功能电路，MMIC以其体积小、重量轻、功耗小等优点得到了广泛的应用，而pHEMT MMIC无论是在高频、功率特性，还是在带宽方面都具有巨大的优势，是当前国内外研究开发的热点。
　　 本文介绍了一个工作在17～43GHz频段的四级单片集成中等功率放大器，采用某公司0.15um pHEMT工艺，在整个频段达到了25±3dB的增益以及22dBm的输出功率1dB压缩点。输入级电路采用行波输入/功率合成输出结构，具有良好的宽带阻抗匹配特性，同时可在K-Ka产生二倍频或者三倍频。工作于二倍频偏置状态，该电路在输入功率9dBm条件下，18-44GHz频段内可达到典型值15dBm的输出功率；工作于三倍频偏置状态，该电路在输入功率9dBm条件下，18-36GHz频段内可达到典型值10dBm的输出功率。

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文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1 MMIC特点及应用

1.2 MMIC宽带放大器国内外发展动态

1.2.1国外研究现状和发展趋势

1.2.2国内研究现状和发展趋势

1.3本文研究的主要内容

第二章pHEMT器件模型及工艺

2.1 pHEMT发展历程

2.2 pHEMT器件模型

2.2.1微带型pHEMT小信号模型

2.2.2 MIM电容模型

2.2.3电阻模型

2.3.4微带线模型

2.3.4接地孔模型

2.3 0.15um pHEMT工艺流程

本章小结

第三章功率放大器技术

3.1功率放大器基本理论

3.1.1功率放大器的分类

3.1.2功率放大器A类工作方式

3.2功率放大器的主要技术参数

3.2.1输出功率

3.2.2线性度

3.2.2稳定性

3.2.3平坦度

3.4 MMIC宽带功率放大器

3.4.1 MMIC宽带功率放大器设计技术

3.4.2 MMIC有源倍频器设计理论

3.4.2 MMIC宽带功率放大器CAD

本章小结

第四章宽带单片中等功率放大器设计及仿真

4.1设计指标

4.2晶体管的选取

4.3晶体管稳定方法

4.4电路拓扑结构分析

4.5偏置电路与第一级放大电路

4.6第二级与后续几级放大电路

4.7输入、输出匹配以及级间匹配

4.7.1 LOADPULL输出匹配

4.7.2输入匹配以及级间匹配

4.8整体原理图及仿真

4.9版图设计及原理图版图混合设计仿真

4.10最终优化及仿真结果分析

本章小结

第五章总结与展望

致谢

参考文献

攻博／硕期间取得的研究成果