DARPA研制出硅基毫米波功率放大器

据国防科技信息网报道，2个DARPA运营商工作组已利用硅基技术实现了创功率输出记录的、毫米波频段的功率放大器。这意味着，世界第一只硅基功率放大器可能不久应用于低成本卫星通信中。

该RF功率放大器适用于提升功率级别的通信和传感器系统，满足特定应用对远距可靠地传输信号的要求。这些突破是根据DARPA的高效线性化全硅发射机集成电路（ELASTx）实现的，进一步进行集成则可能应用于低成本卫星通信和毫米波探测领域。

第一个工作组由南加里福尼亚大学和哥伦比亚大学组成，已利用45纳米CMOS芯片实现了以45千兆赫兹、近0.5W输出功率的水平。该基于CMOS功率放大器实现了已报道最高CMOS毫米波功率放大器2倍输出功率的世界纪录。该芯片设计使用了多达堆积45纳米绝缘体上硅（SOI）CMOS器件，提高了高效输出电压摆动和高效8-通道片上功率合成性能。

第二个工作组由MIT和卡内基-梅隆大学的研究人员组成，已验证了一只0.13毫米硅-锗（SiGe）BiCMOS功率放大器，包含多级功率放大器单元和高效的16-通道片上功率合成。该放大器已实现了以42千兆赫兹、0.7W输出功率的水平，是已报道最高硅基毫米波功率放大器输出功率的3.5倍。

据DARPA的项目经理Sanjay Raman称："此前已验证了该功率级别的毫米波功率放大器，但这是采用硅基技术的纪录。制造采用硅的该级别输出功率的放大器可允许于芯片上集成复杂的模拟和数字信号处理功能，在42～25 GHz频段内，这将促成可能以极低的成本和尺寸、重量和功率满足卫星通信所需高带宽/数据率发射机的需要。"

基于ELASTx项目开发的硅基电路技术可能最终应用于更高性能混合半导体器件，如GaN高电子运动性晶体管。其结构性突破将基于DARPA的另一个项目——各种不同可实现方法的异构集成（DAHI）项目来调查此类的集成可能。

（中国航空工业发展研究中心   映雪）