基于宽带负载牵引X参数的多倍频程功放设计方法技术

本发明专利技术公开了基于宽带负载牵引X参数的多倍频程功放设计方法，该方法首先提取晶体管的X参数模型，然后通过负载牵引的方式寻找符合设计目标的最佳阻抗匹配区域，在该区域内选取目标阻抗值，作为设计与优化阻抗匹配电路的目标，接着根据微带特征设置晶体管的偏置电路与稳定网络，最后完成电路各模块的组装与系统级调试，还引入了散热装置，实现了在宽频带范围内稳定工作的功率放大器。本发明专利技术首次提出了基于晶体管X参数模型设计功率放大器的方法，克服了使用等效电路模型时获取模型周期长的缺点。同时使用负载牵引寻找最佳阻抗匹配区域的方式，可以快速、准确地完成阻抗匹配电路的设计，使功放在宽频带范围内保持稳定的输出，减小功耗。小功耗。小功耗。

【技术实现步骤摘要】
基于宽带负载牵引X参数的多倍频程功放设计方法


[0001]本专利技术属于微电子器件建模及射频功率放大器设计领域，具体涉及基于宽带负载牵引X参数的多倍频程功放设计方法。

技术介绍

[0002]宽禁带半导体GaN材料是极稳定的材料，具有大禁带宽度、高电离度、高电子饱和速度、击穿场强及电子迁移率等优异特性。GaN材料的研究与应用是目前全球半导体研究的热点，是研制光电子器件和微电子器件的新型半导体材料。它和金刚石、碳化硅等半导体材料一起被誉为第三代半导体材料。GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)是一种异质结场效应晶体管，其结构具有高电子迁移率、高的饱和速度和较低的介电常数的特点，适合用来制作微波器件。这种器件能够很好的应用于超高速和超高频(毫米波)领域，目前在GaN微波射频领域取得了显著的成效，成为了无线通信接收系统中具有潜力的功率器件，另外在5G通信、军事、航空航天和雷达等领域不断展现其重大的意义。
[0003]近年来，随着现代无线通信系统的迅速发展，对数据传输速率的需求也不断提高，这种趋势对底层物理层的性能提出了进一步的要求。通信系统的整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于宽带负载牵引X参数的多倍频程功放设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、模型提取根据功放带宽设置输入频率、偏置条件、输入功率和负载反射系数Γ的幅度间隔和相位间隔，提取晶体管的X参数模型；步骤二、获取最佳阻抗匹配区域利用负载牵引的方法，提取出满足要求的最佳阻抗匹配区域，具体步骤包括：s2.1、对所提取晶体管的X参数模型在对应的输入频率、偏置条件、输入功率条件下进行负载牵引，通过调节收敛圆的半径大小和圆心坐标位置，得到完整的功率附加效率等值圆和输出功率等值圆；s2.2、将提取出对应频点下满足最低设计要求的功率附加效率等值圆和输出功率等值圆，这两个等值圆的交集区域则视为在该频点处满足设计目标的最佳阻抗区域；步骤三、阻抗匹配电路设计根据步骤二获得的最佳阻抗匹配区域，选择中心频率的最佳阻抗匹配区域内的一个阻抗值作为匹配目标，设计阻抗匹配电路，再将各频点处的阻抗值优化至对应的最佳阻抗匹配区域内，完成功放的输入、输出阻抗匹配电路设计；步骤四、偏置电路与稳定网络设计使用四分之一波长结构设计功放的偏置网络；在晶体管的栅极偏置电路和输入阻抗匹配电路上分别串联一个电阻和一个RC并联网络作为稳定网络；步骤五、组装与调试将步骤三、步骤四设计的输入、输出阻抗匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佳林，吴美林，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：