寬禁帶GaN HEMT F類功率放大器設計.pdf

1、功率放大器是無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，它的性能是制約整個系統(tǒng)性能和技術(shù)水平的關(guān)鍵因素。隨著無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，人們對功率放大器的效率和功率提出了更高的要求，傳統(tǒng)的半導體材料的性能顯現(xiàn)出不足，新的第三代半導體材料應運而生。 第三代半導體材料寬禁帶GaN HEMT具有擊穿電壓高、功率密度大、電子飽和漂移速度高等優(yōu)點，非常適合于制作高頻率、大功率和高效率的電子器件，因此GaN HEMT功率放大器逐漸成為研究熱點。在對GaN HEMT

2、器件的半導體特性和大信號模型進行分析，闡述了功率放大器的理論基礎。 功率放大器根據(jù)工作方式可以分為線性功率放大器和開關(guān)模式功率放大器。經(jīng)典的線性功率放大器主要分為A類、B類、AB類和C類放大器，開關(guān)模式功率放大器主要分為D類、E類和F類放大器。對以上所有類型的放大器性能進行分析，F(xiàn)類放大器在理想情況下漏極效率達到100％，并且F類放大器的輸出匹配網(wǎng)絡具有諧波抑制的作用，F(xiàn)類功率放大器適合應用于設計高效率非線性的功率放大器。采用最

3、平坦波形近似技術(shù)和諧波控制理論分析和設計F類功率功率放大器。F類功率放大器的漏極峰值電壓很大，但是由于GaN HEMT器件的擊穿電壓很高，所以在設計F類放大器選用GaN HEMT器件具有明顯的優(yōu)勢。 根據(jù)功率放大器的設計目標，選擇合適的GaN HEMT晶體管?；诰w管的大信號模型，通過負載牽引和諧波平衡技術(shù)，設計一款工作在L波段的F類功率放大器。最后通過EDA仿真工具Advanced Design System(ADS)200