Ka頻段MMIC高功率放大單片研制.pdf

1、隨著微波通信的發(fā)展，毫米波系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是在國(guó)防、軍事領(lǐng)域中。在現(xiàn)代電子對(duì)抗中，要求設(shè)備具有體積小、重量輕、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可大批量生成且產(chǎn)品性能一致性好等特點(diǎn)。微波單片集成電路（MMIC）在這些方面則具有極大的吸引力。
　　毫米波功率放大器是毫米波電子系統(tǒng)中極其重要的部件。我國(guó)在毫米波功率放大器芯片方面的研究較為落后，西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)此頻段芯片一直處于禁運(yùn)狀態(tài)。本課題致力于此種功放單片的研究和設(shè)計(jì)，開(kāi)

2、發(fā)高功率輸出的功放芯片。
　　論文首先對(duì)MMIC技術(shù)的特點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)和現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，并根據(jù)TriQuint公司的產(chǎn)品TGA4916提出了本課題的設(shè)計(jì)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)該指標(biāo)和現(xiàn)有工藝的分析，選定了特征柵長(zhǎng)為0.15μm的GaAs p HEM T耗盡型功率管作為本設(shè)計(jì)的有源器件。之后介紹了放大器的工作原理及主要參數(shù)，結(jié)合設(shè)計(jì)指標(biāo)與工藝參數(shù)，制定了Ka頻段高功率功放芯片的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：三級(jí)放大，末級(jí)三十二路功率合成的平衡式放大器。有源p

3、 HEM T管芯工作在A類狀態(tài)，先后設(shè)計(jì)了正交耦合器、饋電網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載牽引和源牽引匹配網(wǎng)絡(luò)以及功率分配合成網(wǎng)絡(luò)，再對(duì)電路進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)、電磁仿真和參數(shù)修正，最終確定芯片的加工版圖。該芯片實(shí)現(xiàn)仿真工作帶寬28GHz-31GHz，小信號(hào)增益大于23.5dB，當(dāng)輸入功率為Pin=17dBm時(shí)，輸出功率大于40dBm，附加效率大于24％，芯片尺寸為5.52mm×7.25mm×0.05mm。
　　最后，論文簡(jiǎn)要介紹了另一款以0.15μm低噪放工