L波段高效小尺寸功率放大器载片设计

作者：贺瑾; 钟世昌^*; 朱杰; 张洪超

来源：空间电子技术, 2023, 20(05): 24-28.

• 非线性行为模型
• 谐波控制
• 高效率
• 小尺寸

为了应对当前市场对功率器件更低成本、更小尺寸和更优性能的要求，设计了一款工作频率为1.2～1.4GHz的高效率小尺寸氮化镓(gallium nitride, GaN)基功率放大器载片。使用有源时域负载牵引系统对GaN管芯进行在片测试并提取管芯的非线性行为模型，在先进设计系统(advanced design system, ADS)软件中利用模型进行阻抗匹配电路设计和仿真，将功率放大器端口匹配到了目标阻抗50Ω。该载片采用谐波控制技术使功率放大器附加效率提高了6%～8%,采用高介电常数的陶瓷材料将载片电路集成在8mm×8mm。实测结果显示，放大器在漏源电压28V、100us脉宽和10%占空比脉冲输入的工作条件下，在小尺寸的载体上实现了输出功率大于56W,功率附加效率大于78%的高效率指标。