微波单片宽带放大器设计研究

psf135

论文对微波单片集成电路㈣C)宽带放大器的设计进行研究，给出了MMIC
宽带放大器设计的原理和方法。首先介绍MMIC的背景、国内外研究动态及MMIC
的优势。接着对设计中用到的赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)结构特点、小信
号等效电路模型、大信号非线性电路模型进行了讨论。重点讨论MMIC宽带放大
器的设计方法：在分析设计指标后，提出合理的拓扑结构，偏置稳定电路及简单
实用的匹配网络，并使用AgilentADS软件对电路进行优化仿真。
本文设计的6～20GHz宽带MMIC中等功率放大器，利用0．25proPower
PHEMT工艺模型。采用两级放大，第一级PHEMT栅宽为4x35／tm，第二级PHEMT
为4x70／．tm。放大器两级均采用5V漏极单电压自偏置负反馈A类工作方式，以获
得最小的线性失真和最优的输出功率。在6～20GHz的工作频带内，两级放大器的
小信号增益为18．0dB，增益平坦度士0．2dB，典型噪声系数3．7dB，输入电压驻波比
和输出电压驻波比均小于1．7，ldB压缩输出功率达到18．5dBm，符合设计指标要
求。
本文另外设计的一个3．5～7GHz的宽带MMIC低噪声放大器，利用0．25／．tm
PHEMT低噪声工艺。采用两级放大，3V漏极单电压自偏置工作方式。在3．5～7GHz
工作频带内，两级放大器小信号增益大于15．5dB，增益平坦度为±0．5dB，典型噪
声系数小于1．8dB，输入电压驻波比和输出电压驻波比均小于1．7，符合设计指标要
求。
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