8～12GHz 20W高效率GaN功率放大器设计

作者：豆兴昆^*; 应晓杰; 蒋乐; 谭小媛; 徐舒

来源：电子元器件与信息技术, 2023, 7(11): 1-5.

DOI：10.19772/j.cnki.2096-4455.2023.11.001

• GaN
• X波段
• 稳定性
• 宽带匹配
• 高效率
• 功率放大器

本文研制了一款基于0.25μm GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺的8～12GHz高效率功率放大器芯片。芯片采用三级级联拓扑放大结构，提高放大器的功率增益。输入和级间匹配加入稳定网络设计，提高稳定性。为兼顾输出功率和效率，引入等效RC模型拟合输出管芯的最优阻抗。基于等效RC模型，通过采用带通电抗匹配方式降低输出宽带匹配网络的损耗来实现高的输出功率和附加效率。测试结果表明：在漏压28V（脉宽100μs，占空比10%）、栅压-2.3V工作条件下，8～12GHz频率范围内，功率放大器饱和输出功率为43.24～43.96dBm，功率增益大于22dB，功率附加效率为37%～44%，芯片尺寸为3.0mm×2.1mm×0.1mm。