C波段GaN基PA MMIC的研制

论文摘要

论文研究了C波段MMIC功率放大器的电路设计,内容包含:回顾MMIC技术的发展和应用,及其相对于HMIC的优势;简单描述HEMT二维电子气的形成机理,HEMT器件的小信号和主要性能参数;最后详细介绍C波段的MMIC功率放大器设计过程和工艺制作流程,并制备了性能良好的MMIC功率放大器。论文利用GaN HEMT工艺实现了一个4-12GHz单片功率放大器,该放大器采用单级放大的拓扑结构,芯片版图面积为5560μm×2290μm。工作于AB类方式,以获得最小的线性失真和最优化的输出功率。仿真得到放大器在工作频带内小信号增益为11dB以上,增益平坦度为≤1dB,输入输出电压驻波比,饱和输出功率达到30.4dBm,输入输出均匹配到50欧姆标准阻抗。得到的仿真结果表明,设计的功率放大芯片能够实现预期的设计指标。同时,通过软件仿真,验证了该设计方案的可行性的仿真设计。

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ABSTRACT

第一章绪论

1.1 引言

1.2 AlGaN/GaN HEMT器件概述

1.3 MMIC功率放大器概述

1.4 本课题的研究意义和主要内容

第二章 GaN基MMIC功率放大器基本原理

2.1 GaN HEMT器件工作原理

2.2 MMIC功率放大器工作原理及其分类

2.3 MMIC功率放大器主要特性指标及设计方法

2.4 本章小结

第三章 GaN基MMIC功放电路设计和版图设计

3.1 常用无源元件

3.2 GaN MMIC功率放大电路各部分优化设计

3.3 MMIC功率放大器设计方法

3.4 电路版图设计

3.5 本章小结

第四章 GaN MMIC工艺简介及PCM工艺监控

4.1 GaN MMIC工艺流程

4.2 PCM工艺过程监控

4.3 本章小结

第五章 MMIC在线测试结果与分析

5.1 器件在片无源测试

5.2 高频小信号S参数及功率测试

5.3 本章小结

结论

致谢

参考文献

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