论文部分内容阅读
微波单片集成电路(MMIC)具有体积小、可靠性高、大量生产造价低等特点满足人们对当代通信系统的需求,无论在军用领域还是民用领域都具有很强的吸引力。微波功率放大器(PA)是构成相控阵雷达T/R组件的重要部分,而X波段的电磁波波长短,反射率强,应用在该波段的雷达在军事方面具有很大的实用价值。高功率微波放大器(HPA)一直是MMIC功率放大器研究的重点难点,HPA通常需要采用功率合成的方法实现,输出功率多为5W以上的水平。当前X波段功率放大器的缺点有单管的增益不足,输出功率小,效率低等,单管的性能制约着功率合成后HPA的性能。通过对场效应晶体管建模技术、微波PA相关理论的深入学习研究,结合文献资料,提出所要设计的微波单片集成功率放大电路的预期性能指标。设计研究了一款X波段单管单片驱动功率放大电路,可作为5W高功率微波放大器的驱动级使用。实现的目标是较高的功率输出、较好的效率、较小的体积,较高的可靠性。课题研究设计使用台湾WIN半导体公司0.25um GaAs PHEMT工艺模型,采用ADS仿真平台完成功率放大电路的设计、仿真、验证。涉及的关键技术有器件的选择、偏置电路、负载牵引技术、匹配网络等。所设计的功率放大电路工作在8-12GHz的频段内,增益超过10dB,带内波动<2dB,1dB压缩点输出功率约29dBm,功率附加效率38%,输入输出电压驻波比<2.5。当双音输出功率为25dBm时,三阶交调系数小于-30dBc。本次设计研究的功率放大电路各指标的实现符合预期要求,效率、线性度、增益均良好,单管匹配,减小了体积和功耗,降低了成本,提高了可靠性。29dBm的输出功率的实现为后续高功率放大器的研究设计打下了基础,研究成果具有一定的理论与实际应用价值。