一种GaN宽禁带功率放大器的设计

载阻抗进行输入、输出匹配网络设计，然后根据1／4λ准则进行偏置电路设计，并通过微调电路部分参数使偏置电路满足射频扼流的要求。在Agilent ADS软件中，为使设计能够准确模拟真实情况，一般需要在电路设计(基于模型的)之后进行RFMomen-tum优化仿真。图5为Agilent ADS软件设计的放大器匹配网络与偏置电路。图5中，微波电路基板材料选用的是Rogers公司的RT／duroid 6002板材，介电常数为2．94，厚度为O．254 mm。优化仿真过程中发现：放大器的效率和带宽是一对矛盾，当效率提高时，带宽变窄，反之亦然。

　　2 指标测试

　　放大器实物如图6所示。

　　对设计的宽禁带功率放大器进行了测试。测试条件是：连续波工作，漏极电压VDS=28 V，栅极电压VGS=-2．5 V。图7为频率为2．35 GHz时，放大器输出功率、附加效率随输入功率的变化曲线。由测试结果可知：随着输入功率的增大，放大器的输出功率近似呈线性增大，在26 dBm开始出现饱和；随着输入功率的增大，放大器附加效率增大，在27 dBm时达到最大附加效率68．5％。实验还在2．2～2．6 GHz频率范围内(0．5 GHz为步长)测试了放大器的输出功率和附加效率参数，测试结果如图8所示。在2．25～2．5 GHz频率范围内，放大器输出功率在10 W以上，附加效率也超过60％。在2．3～2．4 GHz频率范围内，输出功率超过15 W，附加效率超过67 9／6，放大器满足设计指标。

　　3 结语

　　利用SiC基GaN宽禁带功率器件设计制作了S波段10 W功率放大器。试验测试结果表明所设计的放大器在2．3～2．4 GHz内附加效率在67 9／6以上，也证实了宽禁带器件高效率、高增益的特点。