劉士奇,周 云,周文碩
(1.中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所,河北 石家莊 050081;2.陸軍北京軍代局駐石家莊地區(qū)軍代室,河北 石家莊 050081)
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,諸多電子系統(tǒng)亟需寬帶、大功率和高效率的射頻功率放大器,以滿足電子測試儀器、電子對抗和干擾等領(lǐng)域需求[1-3]。GaN HEMT器件因其固有優(yōu)勢,逐步擠占真空管市場,成為新一代寬帶、大功率器件的新寵[4-5],分布式放大器拓?fù)浼軜?gòu)則充分考慮了有源器件特性,利用微帶線補(bǔ)償寄生電容,實現(xiàn)超寬帶,是目前多倍頻程放大器的主流結(jié)構(gòu)[6-7]。因此,基于GaN HEMT器件的分布式放大器成為當(dāng)前超寬帶、高功率放大器的主流,其研究結(jié)果不斷刷新業(yè)界記錄[8]。
本文基于自主的0.25 μm GaN HEMT工藝,利用分布式放大器結(jié)構(gòu),開發(fā)了一款超寬帶、高功率和高效率的微波單片功率放大器,性能指標(biāo)達(dá)到國際主流水平,包括GaN HEMT 有源器件特性分析、分布式放大器設(shè)計和制作,放大器性能測試和分析等。該功率放大器可廣泛地應(yīng)用于通用電子儀器測量和測試、電子對抗和干擾等眾多領(lǐng)域。
有源器件是功率放大器的核心和基礎(chǔ),可從直流參數(shù)、頻率響應(yīng)參數(shù)和功率以及效率參數(shù)3個方面評估其性能優(yōu)劣[9-10]。
直流參數(shù)如跨導(dǎo)、最大漏極電流和器件擊穿電壓以及閾值電壓等,表1為 0.25 μm GaN HEMT器件直流參數(shù)。其中Gm為器件跨導(dǎo),Ids為飽和漏極電流,Imax為最大飽和電流,BVgd為擊穿電壓,Vth為閾值電壓,可提供較大的工作電流和足夠的工作電壓,確保正常、可靠工作。……