S-band功率放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及功率放大器技术领域，尤其为S‑band功率放大器，放大器基于GaN的管芯，电路由三部分组成，射频信号由输入端口输入后，经过输入匹配电路到达管芯的栅极，在管芯的作用下将电源提供的DC能量转换成射频能量，由源极输出，经输出匹配电路由输出端输出。本实用新型专利技术的功率放大器带内平坦度高，对各次谐波抑制度高，同时匹配电路采用了高介电常数的板材，做到了尺寸小，方便系统的集成。

【技术实现步骤摘要】
S-band功率放大器
本技术涉及功率放大器
，具体为S-band功率放大器。
技术介绍
功率放大器目前已经广泛的应用于空间电子、雷达、卫星、公路交通、民航系统、电子对抗、通信系统等多种尖端科技中，功率放大器目前广泛采用采用GaN或GaAs器件，具有体积小、效率高、易集成、使用方便等优点。在无线通信领域，发射机所消耗的功率主要取决于射频功率放大器，但在传统的功率放大器设计中，其线性度与效率两者互为取舍关系，线性度的增加必然牺牲效率，故线性度与效率的兼顾一直是功率放大器设计的难点。E类功率放大器属于切换式放大器架构，为了达到较高的切换效率，输入信号功率必须足以使晶体管饱和，使其如同开关一般运作。
技术实现思路
本技术的目的在于提供S-band功率放大器，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。所述S-band功率放大器具有在保证输出功率和效率的前提下线性度有显著提高，电路尺寸比较小，易于系统集成，性能较传统结构有显著提高的特点。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：S-band功率放大器，放大器电路由三部分组成，射频信号由输入端口输入后，经过输入匹配电路到达管芯的栅极，在管芯的作用下将电源提供的DC能量转换成射频能量，由源极输出，经输出匹配电路由输出端输出；三部分电路中，输入、输出匹配电路由薄膜电路和键合金线以及电容构成，管芯、电容、薄膜电路间采用键合金线连接。优选的，管芯采用GaN的管芯。优选的，输入、输出匹配电路采用传输线段和电容匹配，其拓扑结构为LC结构。与现有技术相比，本技术的有益效果是：输入和输出匹配电路采用传输线段和电容匹配，其拓扑结构为LC结构，匹配设计的要求是在输入端满足共轭匹配的要求，达到最小的驻波和最大的增益，同时匹配电路要满足电路能稳定的工作，不会产生震荡，同时对谐波有一定的抑制，输出匹配电路综合了输出功率和效率，在满足输出功率的前提下提高了效率指标；该功率放大器带内平坦度高，对各次谐波抑制度高，同时匹配电路采用了高介电常数的板材，电路尺寸比较小，易于系统集成，性能较传统结构有显著提高。附图说明图1为本技术电路结构示意图；图2为输入匹配电路的对称分支的放大图；图3为采用本技术电路增益对应频率的测试图；图4为采用本技术电路输出功率对应频率的测试图；图5为采用本技术电路附加效率对应频率的测试图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供技术方案：S-band功率放大器，放大器基于GaN的管芯，放大器电路由三部分组成，射频信号由输入端口输入后，经过输入匹配电路到达管芯的栅极，在管芯的作用下将电源提供的DC能量转换成射频能量，由源极输出，经输出匹配电路由输出端输出；三部分电路中，输入、输出匹配电路由薄膜电路和键合金线以及电容构成，管芯、电容、薄膜电路间采用键合金线连接，其总体的电路框图如图1所示，其输入匹配电路和输出匹配电路结构相同。输入和输出匹配电路采用传输线段和电容匹配，其拓扑结构为LC结构，匹配设计的要求是在输入端满足共轭匹配的要求，达到最小的驻波和最大的增益，同时匹配电路要满足电路能稳定的工作，不会产生震荡，同时对谐波有一定的抑制，输出匹配电路综合了输出功率和效率，在满足输出功率的前提下提高了效率指标。采用LC的结构，该结构在承受更大的功率的同时可以进一步缩小电路的尺寸；该结构为本产品首创，与传统S-band功率放大器结构相比，明显降低了尺寸。以下结合图1对本技术作进一步的说明：1、输入匹配和输出匹配电路结构相同，输入和输出匹配电路上下结构对称，为了便于描述对图1的输入匹配电路的上半部电路进行放大并进行说明，见图2。2、PortIN为电路的信号输入和管芯的栅极电压输入端口。3、TL1为50Ω微带线，用于和外部电路的连接。4、Tee1位T型微带电路，将输入匹配电路分成上下对称的两部分。5、TL2为微带线，等效电路为电感，用于构成LC匹配电路中的部分电感，TL4为微带线，等效电路为电感，用于构成LC匹配电路中的部分电感，Taper1为渐变线，用于连接TL4和TL7，TL7为微带线，宽度为管芯pad部分宽度的一半，用于和键合金线连接。6、Bend3的作用是方便电路的布局和微带线走向的调整，同时使电路结构更紧凑，减小电路的尺寸。7、Wire1-4为键合金线，等效电路为电感，用于构成LC匹配电路中的部分电感，同时连接TL7和电容C3，Wire21-24为键合金线，等效电路为电感，用于构成LC匹配电路中的部分电感，同时连接管芯和电容C3。8、电容C3为LC匹配电路中电容部分。根据图1的电路结构，选择LC的电路结构可以缩小电路的尺寸，设计S-band功率放大器，实际测试结果参见图3-5。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.S‑band功率放大器，其特征在于：放大器电路由三部分组成，射频信号由输入端口输入后，经过输入匹配电路到达管芯的栅极，在管芯的作用下将电源提供的DC能量转换成射频能量，由源极输出，经输出匹配电路由输出端输出；三部分电路中，输入、输出匹配电路由薄膜电路和键合金线以及电容构成，管芯、电容、薄膜电路间采用键合金线连接。

【技术特征摘要】
1.S-band功率放大器，其特征在于：放大器电路由三部分组成，射频信号由输入端口输入后，经过输入匹配电路到达管芯的栅极，在管芯的作用下将电源提供的DC能量转换成射频能量，由源极输出，经输出匹配电路由输出端输出；三部分电路中，输入、输出匹配电路由薄膜电路和键合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王柏可，张苑灵，
申请(专利权)人：合肥芯谷微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34