75 GHz 13.92 dBm InP DHBT 共射共基功率放大器

报道了基于InP基双屏质结双板晶体管(DHBT)工艺的四指共射共基75 GHz微波单片集成(MMIC)功率放大器,器件的最高振荡频率fmax为150 GHz.放大器的输出极发射极面积为15μm×4μm.功率放大器在75 GHz时功率增益为12.3 dB,饱和输出功率为13.92 dBm.放大器在72.5 GHz处输入为2 dBm时达到最大输出功率14.53 dBm.整个芯片传输连接采用共面波导结构,芯片面积为1.06 mm×0.75 mm.     

基于2μm GaAs HBT工艺的E类功率放大器设计

本文采用Win公司2μm GaAs HBT工艺设计一种高效率射频E类功率放大器。设计中采用了电压偏置的E类功放结构,通过负载牵引(Load-Pull)技术对放大器的效率、增益和输出功率进行折衷和优化设计。仿真结果表明该放大器在5V电源电压下,工作频段700MHz～1100MHz内功率附加效率(PAE)大于50%,增益15dB,输出功率大于20dBm。芯片面积为1.375mm*0.79mm。     

0.1~6 GHz高线性度低功耗InGaP/GaAs HBT射频放大器北大核心CSCD

基于2μm InGaP/GaAs HBT(磷化镓铟/砷化镓异质结双极型晶体管)工艺设计了一款单片微波集成电路射频放大器芯片。针对达林顿结构射频放大器线性度低的问题,通过设计自适应线性化偏置电路,提高了线性度,降低了功耗,同时增大放大管的尺寸,提高了电路的总输出功率。仿真结果表明,在带内最大增益达到20 dB,增益平坦度为±1.2 dB,放大器的OIP3为34.5 dBm,射频放大器的P-1dB为15 dBm,输入回波损耗为11.3 dB,输出回波损耗为11.5 dB,版图的尺寸为0.4 mm×0.55 mm。     

10W高线性802.11n功率放大芯片设计

本文介绍了一款用于无线局域网802.11n的10W功率放大芯片。该芯片具有高功率、高增益、高效率和高集成度的特点,并且使用方便。芯片采用GaAs HBT技术,芯片面积仅为10mm×10mm。功率放大器采用了热分流式结构,饱和输出功率可达41dBm,功率附加效率达到40%,功率增益为38dB。此外芯片内部设计了50欧姆的输入输出匹配电路与片内ESD保护电路,方便用户安全使用。     

2~26GHzGaAs单片功率放大器

报道了一个具有低噪声性能的2~26GHz GaAs超宽带单片功率放大器的研究结果,介绍了模型提取、电路设计和单片制作的全过程.放大器采用分布式设计,在超宽带频率范围内增益为6.5±0.5dB,输入输出驻波比小于2.0.在2~20GHz内测得输出功率大于300mW,噪声系数为3.5~5.5dB.单片放大器包括所有匹配、隔直及偏置电路,芯片面积为3.2mm×1.275mm×0.1mm.     

基于双栅长GaN集成工艺的Ku波段收发芯片

研制了一款Ku波段GaN收发多功能芯片。芯片集成了接收通道的低噪声放大器和发射通道的功率放大器,使用单刀双掷开关实现通道间切换。该芯片采用两种不同栅长集成的GaN HEMT工艺。低噪声放大器使用0.10μm低压低噪声工艺,功率放大器和开关使用0.15μm高压高功率工艺。低噪声放大器采用电流复用结构以降低功耗,功率放大器采用三级电抗式匹配网络以提高芯片输出功率。测试结果表明,在14～18 GHz频带内,发射通道线性增益≥30 dB,饱和输出功率≥40.5 dBm,功率附加效率典型值为23%;接收通道线性增益为24 dB（±0.2 dB）,噪声系数典型值为2.3 dB,功耗仅为140 mW(5 V/28 mA)。芯片面积为4.0 mm×3.0 mm。     

基于GaN工艺的3.3～3.6 GHz Doherty功率放大器MMIC设计北大核心

基于GaN工艺设计了一款饱和输出功率为44 dBm、功率回退为9 dB的非对称Doherty功率放大器。为了提高增益，在Doherty功率放大器前方增加驱动级。通过对主放大器的输出匹配电路进行阻抗匹配优化设计，去掉λ/4阻抗变换线；辅助功放输出阻抗采用RC网络等效代替，控制输出匹配电路相位为0°,确保关断时为高阻状态；合路点的最佳阻抗直接选取50Ω,从而去掉λ/4阻抗变换线。芯片仿真结果表明，在3.3～3.6 GHz时，Doherty功率放大器的饱和输出功率达到44 dBm以上，功率增益达到25 dB以上，功率附加效率(PAE)达到50%以上；功率回退为9 dB时，PAE达到34.7%以上。Doherty功率放大器的版图尺寸为3.4 mm*3.3 mm,驱动级功率放大器的版图尺寸为1.5 mm*1.7 mm。     

一种功率增益可控的全集成CMOS功率放大器

设计了一种单片全集成、输出功率增益可变的CMOS功率放大器电路。功率放大器电路输出级通过电容分压实现阻抗匹配,输出功率增益通过三位数字控制位实现七级增益控制。该功率放大器基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计。测试结果表明,当功率放大器工作在2.4GHz时,功率增益可以从2.5dB变化到16dB。当增益为16dB时,功率叠加效率约为15%,输出1dB功率为8dBm。整个功率放大器芯片尺寸为1.2mm×1.2mm。     

2～6GHz单片宽带功率放大器

南京电子器件研究所应用0.5μm的GaAs离子注入工艺,研制开发了2～6GHz的宽带单片功率放大器,其中的大电容采用高介电常数的电介质制造。放大器的主要性能如下:　　　工作频率/GHz　　　　2～6.7　　　电压驻波比　　　　1.7增益/dB17±1功率附加效率/%24输出功率/dB31芯片面积/mm×mm2.2×22～6GHz单片宽带功率放大器     

1.8 GHz Doherty功率放大器小型化技术研究

基于In GaP/GaAs HBT工艺设计了一款工作在1. 8 GHz的三级Doherty功率放大器,第一、二级为驱动级,第三级为Doherty放大器。通过分析Doherty结构,在原有基础上重新设计Doherty电路,使用LC元件替代微带线,减小功率分配网络与合路匹配网络的面积,进而缩小整体电路的面积。将输入、输出匹配网络及功分、合路部分集成至基板上,整体封装尺寸5 mm×5 mm。测试结果表明,芯片输入、输出回波损耗优于-15 d B,放大器整体增益优于33 d B,3 d B压缩点输出功率35 d Bm,其中第三级Doherty放大器峰值功率附加效率(PAE) 47. 9%,8 d B回退点的功率附加效率32. 7%。     

Ka频段PHEMT 1W功率单片放大器

设计制作了Ka频段高输出功率的单片功率放大器.基于河北半导体研究所的0.25μm栅长的75mm GaAsPHEMT工艺制作的三级功率放大器,芯片尺寸为19.25mm2(3.5mm×5.5mm).在32.5～35.5GHz的频率范围内,小信号线性增益大于16dB,带内平均1dB增益压缩点输出功率为29.8dBm,最大饱和输出功率为31dBm.     

A 77 GHz mHEMT MMIC Chip Set for Automotive Radar Systems

A monolithic microwave integrated circuit (MMIC) chip set consisting of a power amplifier, a driver amplifier, and a frequency doubler has been developed for automotive radar systems at 77 GHz. The chip set was fabricated using a 0.15 µm gate‐length InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic high electron mobility transistor (mHEMT) process based on a 4‐inch substrate. The power amplifier demonstrated a measured small signal gain of over 20 dB from 76 to 77 GHz with 15.5 dBm output power. The chip size is 2 mm × 2 mm. The driver amplifier exhibited a gain of 23 dB over a 76 to 77 GHz band with an output power of 13 dBm. The chip size is 2.1 mm × 2 mm. The frequency doubler achieved an output power of –6 dBm at 76.5 GHz with a conversion gain of ?16 dB for an input power of 10 dBm and a 38.25 GHz input frequency. The chip size is 1.2 mm × 1.2 mm. This MMIC chip set is suitable for the 77 GHz automotive radar systems and related applications in a W‐band.     

Linearised HBT MMIC power amplifier with partially RF coupled active bias circuit for W-CDMA portable terminals applications

A highly linear MMIC power amplifier for wideband code-division multiple-access (W-CDMA) portable terminals has been devised and implemented with a new integrated on-chip lineariser. The proposed lineariser, consisting of an InGaP/GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) active bias circuit partially coupled to RF input power together with a feedback capacitor, effectively improves gain compression with little insertion power loss and no additional die area. The optimised lineariser improves maximum output power (P1 dB) by 2 dB and adjacent channel leakage power ratio (ACLR) by 4 dB, and the implemented HBT MMIC power amplifier exhibits a P1 dB of 30 dBm, a power gain of 30 dB, a power added efficiency of 42% at the maximum output power under an operation voltage of 3.4 V, and an ACLR of -34 dBc at 27 dBm of output power.     

An X-band high-power amplifier using SiGe/Si HBT and lumped passivecomponents

We report the design and fabrication of a compact microwave monolithic integrated circuit (MMIC) amplifier, which demonstrates high output power at X-Band. A single-stage power amplifier is demonstrated, with a double-mesa type SiGe/Si HBT as the active device and spiral inductors and MIM capacitors as lumped passive components. At 8.4 GHz, a linear gain of 8.7 dB, an output power at peak efficiency of 23 dBm, and a saturated output power P_sat of 25 dBm, are measured. To our knowledge, this is the first MMIC X-Band power amplifier using SiGe/Si HBTs     

Linearised InGaP/GaAs HBT MMIC power amplifier with active biascircuit for W-CDMA application

A high linearity InGaP/GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) power amplifier is demonstrated using a new structure for a bias circuit for wideband-code division multiple access (W-CDMA) application. A one shunt capacitor is added to a novel active bias circuit and acts as a lineariser improving input P_{1 dB} of 16 dB and phase distortion of 5.1° for the hybrid phase shift keying (HPSK) modulated signal at the 28 dBm output power; the lineariser showing no significant increase of signal loss and chip area. The two-stage HBT MMIC amplifier exhibits a power-added efficiency (PAE) of 37%, a linear power gain of 24.5 dB, and an output power of 28 dBm with an adjacent channel power ratio (ACPR) of -45 dBc, under a 3 V operation voltage     

应用于TD-SCDMA移动终端的单片InGaP/GaAs HBT功率放大器

报道了用于TD-SCDMA移动终端的高效率、高线性度HBT功率放大器的研制. 该单片功率放大器采用两级放大结构,内部集成了输入匹配、级间匹配网络以及有源偏置电路,总芯片面积仅为0.91mm×0.98mm. 该功率放大器采用单电源3.4V供电,在高、低功率模式下,PAE分别为43%和16%,增益达到了28.5以及24dB. 当输入QPSK调制信号时,在低输出功率以及高输出功率状态下,1.6MHz/3.2MHz中心频偏处,ACPR分别低于-45dBc/-56dBc 和-39dBc/-50dBc. 本芯片尺寸小,电压稳定性高,性能优越,为低成本化的大规模生产提供了可能性.     

5~6GHz自适应线性化偏置的InGaP/GaAs HBT功率放大器

针对高质量无线局域网的传输需求,设计了一款工作在5~6 GHz的宽带磷化镓铟/砷化镓异质结双极型晶体管(InGaP/GaAs HBT)功率放大器芯片。针对HBT晶体管自热效应产生的非线性和电流不稳定现象,采用自适应线性化偏置技术,有效地解决了上述问题。针对射频系统的功耗问题,设计了改进的射频功率检测电路,以实现射频系统的自动增益控制,降低功耗。通过InGaP/GaAs HBT单片微波集成电路(MMIC)技术实现该功率放大器芯片。仿真结果表明,功放芯片的小信号增益达到32 dB;1 dB压缩点功率为28.5 dBm@5.5 GHz,功率附加效率PAE超过32%@5.5 GHz;输出功率为20 dBm时,IMD3低于-32 dBc。     

级联型单级分布式宽带单片功率放大器

报道了一个采用级联型单级分布式结构的宽带单片功率放大器的设计方法和研制结果。文中通过拓扑比较和人工传输线理论研究,分析出该功放设计的难点,并基于仿真实验,给出解决方案。最终研制的两级单片功放在6～18GHz频率范围内线性增益13.5dB,平坦度±1dB,输入输出驻波比均小于2。全频带上,饱和输出功率为300～450mW,功率附加效率大于15%。该宽带单片功率放大器在100mm GaAs MMIC工艺线上采用0.25μm功率pHEMT标准工艺制作,芯片尺寸为2.7mm×1.25mm×0.08mm。     

基于GaAs PHEMT工艺的60~90GHz功率放大器MMIC

研制了一款60~90 GHz功率放大器单片微波集成电路(MMIC),该MMIC采用平衡式放大结构,在较宽的频带内获得了平坦的增益、较高的输出功率及良好的输入输出驻波比(VSWR)。采用GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)标准工艺进行了流片,在片测试结果表明,在栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,功率放大器MMIC的小信号增益大于13 dB,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,功率放大器的小信号增益均大于15 dB。载体测试结果表明,栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,该功率放大器MMIC饱和输出功率大于17.5 dBm,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,其饱和输出功率可达到20 dBm。该功率放大器MMIC尺寸为5.25 mm×2.10 mm。     

2～12GHz GaAs单片行波放大器

报道了一个全平面超宽带ＧａＡｓ单片行波放大器的研究结果。该单片电路的核心部件是四个３００μｍ栅宽的ＭＥＳＦＥＴ，整个电路拓扑结构简单，芯片面积为３．０ｍｍ×１．８ｍｍ。电路经优化设计后在２～１２ＧＨｚ范围内，小信号增益为５±１ｄＢ，输入输出电压驻波比≤１．７５。上述频率范围内输出功率≥１６ｄＢｍ，噪声系数≤８ｄＢ。采用全离子注入、全平面工艺，均匀性、一致性良好。实验结果与设计预计值十分一致。