S波段40 W GaN高效率内匹配功率放大器的设计

作者：朱涤非^*; 钟世昌

来源：电子元件与材料, 2018, 37(11): 85-88.

DOI：10.14106/j.cnki.1001-2028.2018.11.015

• S波段
• 氮化镓高迁移率晶体管
• 高效率
• 内匹配
• 功率放大器

功率放大器在饱和工作状态下可以达到很高的效率,但在饱和工作状态下,谐波(主要是二次谐波)会明显降低功率放大器的效率。合适的谐波控制电路可以提高功率放大器的效率。采用谐波控制的方法,设计并实现了一种S波段40W GaN高效率内匹配功率放大器。在设计过程中,器件选用0. 5μm工艺GaN HEM T管芯,采用一个较小的电感L和一个较大的电容C使得二次谐波短接到地,并利用一级低通LC电路将阻抗匹配到目标阻抗50Ω。测试结果表明,放大器在工作频率范围3. 1～3. 4 GHz内,在漏电压48 V,占空比10%,脉宽0. 1 ms的条件下,输出功率大于46. 8 d Bm(48.3 W),最大输出功率为47. 4 d Bm(55.3 W),带内饱和功率增益大于10 dB,漏极效率大于63. 8%,最大漏极效率达到73. 9%。