【摘 要】
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随着数据通信、无线通信以及航空航天系统的快速发展,高输出功率射频和微波功率放大器在许多应用领域变得越来越重要,如相控阵雷达、点对点无线通信和电子对抗系统等.随
【出 处】
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杭州电子科技大学第八届研究生IT创新学术论坛
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随着数据通信、无线通信以及航空航天系统的快速发展,高输出功率射频和微波功率放大器在许多应用领域变得越来越重要,如相控阵雷达、点对点无线通信和电子对抗系统等.随着通信设备的微型化,对这些功率放大器的高功率、高效率、低成本和小尺寸也提出了新的要求.氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMTs)由于其突出的材料特性引起了广泛的关注.氮化镓作为第三代半导体材料的代表,其射频微波功率性能更加优良,在过去的几年中,高效率、高功率以及高电压操作的 GaN HEMT 器件已经逐渐的应用于无线通信系统中.本文研究了3-8GHz GaN 宽带功率放大器设计的相关问题,介绍了射频功率放大器的理论基础及功放的宽带技术,并设计了3-8GHz 的驱动级宽带射频功率放大器.首先介绍了射频放大器参数指标,介绍了阻抗匹配的相关知识；通过查阅相关的文献资料,整理了目前设计宽带射频放大器常用的几种方法,并针对每一种实现宽带方法进行简单的分析.通过理论分析,本文提出了两种实现宽带功能的新型匹配拓扑结构,第一种为新型多枝节匹配结构,另一种为新型并联负反馈匹配结构.经过实物加工和大信号、小信号测试结果分析,得出在本设计带宽中多枝节匹配结构增益更高,增益平坦度更小.接着使用ADS 软件设计一款3-8GHz 的宽带功率放大电路.采用了TriQuint 半导体公司的GaN HEMT 裸管TGF2023-2-02,功率放大器工作在AB 类,直流偏置为Vds=28 V,Vgs=-2.45 V.仿真结果显示,在工作带宽范围内宽带功率放大器性能良好.接下来进行加工测试,并对仿真和测试结果进行对比和分析.
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