【摘 要】
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该论文包括行波放大器设计理论研究、如何改进性能分析、行波放大器计算机辅助设计(CAD)和满足性能指标要求的行波放大器电路设计四部分内容.该文以宽频带放大器技术应用为背
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该论文包括行波放大器设计理论研究、如何改进性能分析、行波放大器计算机辅助设计(CAD)和满足性能指标要求的行波放大器电路设计四部分内容.该文以宽频带放大器技术应用为背景,介绍了单片微波集成电路(MMIC)行波放大器的特点以及国内外的研究现状和发展趋势.根据传输线理论对行波放大器的基本设计方法进行了分析,并且讨论了如何改善行波放大器的增益和功率性能.此外,还对偏置电路和cascode晶体管结构的特性进行了分析.由于晶体管的寄生参数对行波放大器增益带宽积的影响与对传统放大器的影响不同,文章还对增益带宽积进行了讨论.为提高芯片加工的成品率,整个电路设计中采用计算机仿真软件对放大器性能进行优化,并对器件及工艺容差带来的性能偏移做了统计分析.该设计要求为2-26.5GHz行波放大器,属于多倍频程宽带放大器.采用GaAs基PHEMT功率器件PPH25作为有源器件来设计电路,无源器件采用法国UMS工艺的电阻、电容和电感等模型和元件.仿真结果表明,放大器增益在2-26.5GHz范围内为18dB,增益平坦度为±0.5dB.输入和输出反射系数都小于-10dB.26.5GHz处,1dB压缩点输出功率和饱和输出功率分别大于22dBm和23dBm.电路拓扑采用cascode PPH25结构作为增益单元.并抛弃了电路结构对称的概念,这有效的改善了放大器的稳定性和功率性能,并使得该设计在国内具有较高水平.同时,模拟电路受到版图的约束,所以模拟电路的设计同版图设计同步进行.该课题对于超宽频带MMIC的研发具有重要指导作用.
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