=================================DOI:10．13290/j．cnki．bdtjs．2023．07．008600半导体技术第48卷第7期2023年7月基金项目:重大科技成果转化专项(222802027)Q波段高线性高效率GaN功率放大器MMIC邬佳晟，蔡道民，高学邦，陈晓宇(中国电子科技集团公司第十三研究所，石家庄050051)摘要:针对卫星通信和5G毫米波通信应用，基于深亚微米GaN工艺，开发了一款高功率、高线性和高效率的功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。根据器件的最大增益和负载牵引特性确定末级晶体管的总栅宽;根据增益要求采用4级放大器级联，前级、次前级、末前级和末级的栅宽比为1∶2∶4∶8;通过对末级和前三级栅极偏置电压分别加电，实现对各级电路增益分别调节，以提高放大器的线性度;输出匹配网络中包含了二次谐波调谐电路，以降低谐波分量，提高放大器的效率，并结合片外模拟预失真电路实现线性度提升。功率放大器MMIC芯片尺寸为2.6mm×2.1mm。测试结果表明，在37～42GHz，放大器的饱和输出功率大于40dBm，功率附加效率大于30%，功率增益大于18dB，三阶交调失真(IMD3)@36dBm小于－30dBc。关键词:Q波段;线性度;功率放大器;谐波调谐;预失真;单片微波集成电路(MMIC)中图分类号:TN722.75;TN43文献标识码:A文章编号:1003－353X(2023)07－0600－05Q-BandGaNPowerAmplifierMMICwithHighLinearityandHighEfficiencyWuJiasheng，CaiDaomin，GaoXuebang，ChenXiaoyu(The13thＲesearchInstitute，CETC，Shijiazhuang050051，China)Abstract:BasedonthedeepsubmicronmetreGaNprocess，ahighpower，highlinearityandhighefficiencypoweramplifiermonolithicmicrowaveintegratedcircuit(MMIC)appliedinsatellitecommuni-cationand5Gmillimeter-wavecommunicationwasdeveloped．Thetotalgatewidthofthefinalstagetran-sistorwasdeterminedbythemaximumgainandloadpullcharacteristicsofthedevice．Afour-stageampli-fierwasadoptedaccordingtothegainrequirement．Thegatewidthratiooftransistorsinthefirst，second，thirdandfinalstageis1∶2∶4∶8．Byadjustingthegatebaisvoltagesofthefinalstageandthefirstthreestagesrespectively，thegainofeachstageofthecircuitcanbeadjustedseparatelytoimprovethelinearityoftheamplifier．Theoutputmatchingnetworkincludedthesecondharmonictuningcircuittoreducetheharmoniccomponentsandimprovetheefficiencyoftheamplifier，andthelinearit...
