X波段MMIC功率放大器的研究
论文研究了X波段MMIC功率放大器的电路设计，内容包含：回顾MMIC技术的发展和应用，及其相对于HMIC的优势；简单描述pHEMT二维电子气的形成机理，pHEMT晶体管的小信号和大信号模型的主要性能参数；最后详细介绍X波段的MMIC功率放大器设计过程。
论文采用台湾WIN半导体公司0.15μm GaAs pHEMT工艺线，使用ADS软件仿真设计了一个8～11 GHz单片功率放大器。该放大器采用四级放大的拓扑结构，分别为两级的增益放大级、驱动级、功率放大级。第一级pHEMT栅宽为4×75um，为输入的信号提供15dB左右的增益，第二级pHEMT共四个单胞合成，单胞栅宽为4×75um，进一步为小信号提供增益，并为后面的驱动级提供足够的增益。第三级由8个单胞组成，每个单胞为4×100um，主要为末级提供足够的驱动功率输入。末级共有16个单胞合成，每个单胞为8×100um，工作在饱和区，提高了芯片的饱和输出功率。四级均采用双电源供电，漏极和栅极加偏置电压，工作于A类方式，末级工作在AB类，以获得最小的线性失真和最优化的输出功率，并兼顾了效率。输入和输出级的功率分配合成网络均选用了一分二的Wilkinson功率分配合成网络。经过优化仿真和对版图芯片版图的优化，放大器在工作频带内小信号增益为24dB以上，增益平坦度为1dB，输入输出电压驻波比≤2，频段内1dB压缩输出功率达到37.3dBm，饱和输出功率大于38.02dBm，片内阻抗为75欧姆，输入输出均匹配到50欧姆标准阻抗，版图面积为5.18mm×6.97mm得到的仿真结果表明，设计的功率放大芯片能够实现了预期的设计指标。
功率放大器;电路设计;拓扑结构;信号增益
南京理工大学
硕士
电磁场与微波技术
恽小华
2008
中文
TN722.75
68
2009-01-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）