宽带GaN单片功率放大器研究

基于GaN HEMT器件在微波功率方面的优越性能,设计并实现了宽带GaN单片功率放大器。简述了AlGaN/GaN异质结构的优势以及现状,同时结合热分析的方法给出了所选GaNHEMT器件的基本尺寸和性能,并采用ICCAP提取了合适的大信号模型,通过器件性能优选拓扑结构,最终运用宽带匹配的方法并结合较先进的仿真软件设计了一款GaN宽带单片功率放大器。测试结果表明,单片放大器脉冲工作方式下在2~7 GHz频带内,小信号增益G>18 dB,输入回损<-10 dB,脉冲饱和输出功率Po>5 W,功率增益GP>15 dB,典型功率附加效率25%(测试条件为脉宽100μs,占空比10%)。GaN HEMT器件具有较高的功率密度和良好的宽带特点。