带隔离器的GaN HEMT宽带功率放大器

发布时间：2019-05-25 00:12

【摘要】：本文研究了C波段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4-8 GHz的驱动级宽带射频功率放大器。为了改善宽带功率放大器端口驻波系数不佳的问题,采用铁氧体YIG基片设计了一款C波段的宽带微带隔离器,串联到放大链路输入端来改善驻波系数。与常规体积较大的隔离器不同,设计的微带隔离器体积小,可以集成在功率放大电路中。论文首先查阅了与本课题相关的文献资料,归纳总结了近年来国内外宽带放大器的研究进展和成果,了解宽带功率放大器的研究现状及发展前景。同时整理了近年国内外对宽带微带环形/隔离器的研究情况,了解隔离器的发展趋势。其次介绍了射频放大器的工作状态及参数指标,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。通过对比分析,得到适合本文实现宽带功能的设计方法。接着使用ADS软件设计一款C波段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=-3.6 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。隔离器能够改善端口或者级间驻波比。查阅了相关的资料,简单介绍了铁氧体材料的分类及隔离器的工作原理、参数指标。然后仿真并制作了C波段的宽带结型微带隔离器。设计了一款4~8 GHz宽带微带环形器,给出了环形器的设计方法和过程,使用双Y结技术提高了环形器的带宽,采用YIG铁氧体材料作为介质基板。使用HFSS对器件进行了仿真,仿真结果表明在3.90~9.15 GHz范围内,插入损耗a+0.5 dB,隔离度a-15 dB,驻波比VSWR1.46。加工测试结果显示了良好的隔离效果。
[Abstract]:In this paper, the design of C-band broadband power amplifier is studied, the theoretical basis of RF power amplifier and the broadband technology of power amplifier are introduced, and the drive stage broadband RF power amplifier of 4 鈮，

本文编号：2485311