基于0.25 μm GaN 的2～12 GHz 連續波10 W功率放大器

劉士奇，周 云，周文碩

(1.中國電子科技集團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軍代室，河北 石家莊 050081)

0 引言

隨著信息技術的不斷發展，諸多電子系統亟需寬帶、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域需求[1-3]。GaN HEMT器件因其固有優勢，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]，分布式放大器拓撲架構則充分考慮了有源器件特性，利用微帶線補償寄生電容，實現超寬帶，是目前多倍頻程放大器的主流結構[6-7]。因此，基于GaN HEMT器件的分布式放大器成為當前超寬帶、高功率放大器的主流，其研究結果不斷刷新業界記錄[8]。

本文基于自主的0.25 μm GaN HEMT工藝，利用分布式放大器結構，開發了一款超寬帶、高功率和高效率的微波單片功率放大器，性能指標達到國際主流水平，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用于通用電子儀器測量和測試、電子對抗和干擾等眾多領域。

1 GaN HEMT器件特性和分析

有源器件是功率放大器的核心和基礎，可從直流參數、頻率響應參數和功率以及效率參數3個方面評估其性能優劣[9-10]。

直流參數如跨導、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。其中Gm為器件跨導，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。……