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电子工程22年1期

基于 GaN HEMT 的 L 波段 600 W 内匹配功率管设计
王晓龙
(中国电子科技集团公司第十三研究所,河北 石家庄 050051)

摘  要:采用两只总栅宽 100 mm 的 0.5 μm 工艺 GaN HEMT 功率管芯,通过合理选择目标阻抗、合理设计输出匹配网络,实现了一款输出功率达到 600 W 的 L 波段内匹配功率管。在 +36 V、-2 V 工作电压下,1.14 ~ 1.26 GHz 内,功率管输出功率≥ 600 W,功率增益≥ 12 dB,功率附加效率≥ 55%,体积仅为 33 mm×17 mm×2 mm,重量仅为 3.5 g,显示出卓越的性能,具有广泛的工程应用前景。


关键词:功率管;GaN;内匹配;L 波段;大功率



DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2022.01.014


中图分类号:TN386                                           文献标识码:A                                     文章编号:2096-4706(2022)01-0052-04


Design of L-Band 600 W Internal Matching Power Transistor Based on GaN HEMT

WANG Xiaolong

(The 13th Research Institute of China Electronics Technology Corporation, Shijiazhuang 050051, China)

Abstract: Using two 0.5 μm process GaN HEMT power transistor cores with a total grid width of 100 mm, an L-band internal matching power transistor with an output power reached 600 W is realized by reasonably selecting the target impedance and reasonably designing the output matching network. Under the working voltage of +36 V and –2 V, within 1.14 ~ 1.26 GHZ, the output power of power transistor is greater than or equal to 600 W, the power gain is greater than or equal to 12 dB, the power added efficiency is greater than or equal to 55%. And the volume is only 33 mm×17 mm×2 mm, the weight is only 3.5 g. It shows excellent performance and has broad engineering application prospects.

Keywords: power transistor; GaN; internal matching; L-band; high power


参考文献:

[1] RUNTON D,TRABERT B,SHEALY J,et al. History of GaN:High-Power RFGallium Nitride (GaN) from Infancy to Manufacturable Process and Beyond [J]. IEEE Microwave Magazine,2013,14(3),82-93.

[2] LEE S Y,JANG C O,HYUNG J H,et al. High-temperature characteristics of GaNnano-Schottky diodes [J].Physica E:Lowdimensional Systems and Nanostructures,2008,40(10):3092-3096

[3] HIGUCHI T,NAKAGOMI S,KOKUBUN Y. Field effect hydrogen sensor device with simplestructure based on GaN [J].Sensors and Actuators B:Chemical,2009,140(1):79-85.

[4] WANG X,CHEN T,XIAO H,et al. An internally-matched GaN HEMTs device with 45.2 Wat8GHz for X-band application [J]. Solid-State Electronics,2009,53(3):332-335.

[5] 高岩,江肖力,韩威,等 .L 频段 GaN 内匹配功率放大器研制 [J]. 电子测量技术,2020,43(20):10-15.

[6] 曹泽华 .L 波段 GaN 内匹配功率放大器研究 [D]. 成都:电子科技大学,2017.

[7] 钟世昌,陈堂胜,殷晓星,等 . 基于大信号模型的 L 波段400W 高效 GaN 功率放大器设计 [J]. 电子学报,2020,48(2):398-402.

[8] 景少红,钟世昌,饶翰,等 .L 波段 1.1 kW GaN 射频功率放大器设计 [J]. 固体电子学研究与进展,2019,39(5):324-328.

[9] 闻彰 . 微波 GaN HEMT 大信号模型参数提取研究 [D].成都:电子科技大学,2018.

[10] 廖碧艳 . 高耐压氮化镓基功率器件场板结构研究 [D]. 广州:华南理工大学,2020.


作者简介:王晓龙(1988—),男,汉族,河北大名人,工程师,硕士,研究方向:功率放大器。