微波毫米波固態(tài)功率器件是無線通信、導(dǎo)航、雷達等系統(tǒng)的核心電子器件。GaN具有禁帶寬度大（3.4eV）、臨界場強高（3.0MV/cm）、熱導(dǎo)率高、功率密度大等特點,因此非常適合研制高性能功率單片微波集成電路（MMIC）。針對GaN功率MMIC,本文在GaN器件非線性模型、超寬帶、高效率、高線性和雙模工作五個方面開展研究工作,主要研究成果如下:1.GaN HEMT器件非線性模型。精確的GaN HEMT器件非線性模型對于設(shè)計高性能功率放大器MMIC至關(guān)重要。本文首先分析了Angelov-GaN非線性模型提取方法,在此基礎(chǔ)上給出了一種改進的Angelov-GaN非線性模型,并對6×50μm GaN HEMT器件進行模型提取。模型仿真結(jié)果和測試結(jié)果對比表明:改進的Angelov-GaN模型在直流特性和微波特性上吻合度較好。2.基于電抗匹配式和分布式兩種拓撲結(jié)構(gòu)的GaN寬帶功率放大器（PA）�；陔娍蛊ヅ渫負浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計了6-18GHz 12W和26-40GHz 17W兩款寬帶功率MMIC,利用分布式拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計了2-18GHz 10W超寬帶功率MMIC。在6-18GHz功率MMIC設(shè)計過程中,重點研究...

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
緒論
    0.1 相關(guān)領(lǐng)域研究背景與現(xiàn)狀
        0.1.1 GaN功率MMIC的研究背景
        0.1.2 GaN功率MMIC的研究現(xiàn)狀
    0.2 論文研究目標和主要內(nèi)容
    參考文獻
第一章 GaN工藝及器件非線性模型
    1.1.引言
    1.2.GaN功率MMIC工藝
    1.3.GaN功率器件非線性模型
    1.4.本章小結(jié)
    參考文獻
第二章 超寬帶GaN功率MMIC
    2.1.引言
    2.2.寬帶功率放大器電路
        2.2.1.電抗匹配寬帶功率放大器
        2.2.2.分布式寬帶功率放大器
    2.3.6-18GHz13W GaN功率MMIC
        2.3.1.電路拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.2.熱結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.3.匹配電路綜合
        2.3.4.測試結(jié)果及分析
    2.4.2-18GHz10W GaN功率MMIC
        2.4.1.電路拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.4.2.功率輸出級分布式放大器設(shè)計
        2.4.3.驅(qū)動級分布式放大器設(shè)計
        2.4.4.測試結(jié)果及分析
    2.5.2 6-40GHz17W GaN功率MMIC
        2.5.1.寬帶Lange耦合器設(shè)計
        2.5.2.單通道放大器設(shè)計
        2.5.3.設(shè)計及測試結(jié)果
    2.6.本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 高功率高效率GaN功率MMIC
    3.1.引言
    3.2.高效率功率放大器設(shè)計理論分析
        3.2.1.F類和逆F類放大器
        3.2.2.E 類放大器
        3.2.3.輸出端諧波調(diào)諧放大器
        3.2.4.輸入端諧波調(diào)諧放大器
    3.3.8.5-10.5GHz60W功率MMIC
        3.3.1.總體設(shè)計方案
        3.3.2.效率增強設(shè)計
        3.3.3.設(shè)計過程
        3.3.4.測試結(jié)果及分析
    3.4.8-12GHz50W功率MMIC
        3.4.1.總體設(shè)計方案
        3.4.2.效率增強設(shè)計
        3.4.3.壓縮深度控制技術(shù)
        3.4.4.測試結(jié)果及分析
    3.5.33-37GHz20W功率MMIC
        3.5.1.總體方案設(shè)計
        3.5.2.單胞管芯結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.5.3.單胞器件最佳匹配阻抗提取
        3.5.4.電容校準結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.5.5.設(shè)計過程
        3.5.6.測試結(jié)果及分析
    3.6.本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 面向第五代移動通信應(yīng)用的GaN功率MMIC
    4.1.引言
    4.2.24-28GHz GaN Doherty功率MMIC
        4.2.1.Doherty功率放大器(DPA)設(shè)計基礎(chǔ)
        4.2.2.毫米波非對稱性DPA設(shè)計
        4.2.3.版圖及仿真結(jié)果
    4.3.27-32GHz5W GaN線性功率MMIC
        4.3.1.IMD Sweet Spot設(shè)計理論
        4.3.2.電路設(shè)計
        4.3.3.測試結(jié)果及分析
    4.4.本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 X波段雙模工作GaN功率MMIC
    5.1.引言
    5.2.總體方案設(shè)計
    5.3.電路設(shè)計
        5.3.1.正壓控制高功率開關(guān)設(shè)計
        5.3.2.高效率功率放大器和開關(guān)融合設(shè)計
    5.4.測試結(jié)果及分析
    5.5.本章小結(jié)
    參考文獻
結(jié)論與展望
作者簡介
致謝



本文編號：4050153