基于GaN HEMT技术的5G高线性单片集成放大器

摘要

cqvip:基于0.15μm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100μs、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。