刘传洋，郑 焘（我国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江 嘉兴 100048）
摘 要：首要介绍了一款频段为800 MHz~1250 MHz，输出功率大于70 W高效小型化模块的规划，侧重评论SiC单管电路的匹配电路的仿真与规划。依据仿真电路规划地图，加工装置模块，实测在800 MHz~1250 MHz频段上饱满功率输出大于70 W，增益大于7.5 dB，功率大于40%。
关键词：SiC功率管；阻抗匹配；ADS仿真
作者简介刘传洋（1977—），男，高级工程师，结业于吉林大学通信工程专业，从事功率组成技能研究。
郑 焘（1981—），男，高级工程师，结业于成都电子科技大学电磁场与微波专业，从事功率组成技能研究。
在现代电子配备体系中，对功率放大器提出了更高的要求，要求功率放大器供给更大的功率等级，更高的作业功率。作为体系中的单元功放，其功率的凹凸，体积的巨细，对体系有着直接的影响。功放模块作为功率放大器的根本单元，它的功率、体积决议了整机的功率和体积。
在L频段，现在最常用的功率管首要有双极性晶体管和场效应管，双极性晶体管的功率比较低，增益也不够高。咱们就选用了一种选用SiC资料的场效应功率管。相对于硅和砷化镓等资料，SiC具有更高的击穿电压，愈加杰出的导热性，还有较高的电子迁移率。因而SiC场效应管能供给较高的饱满功率和更宽的带宽。
为处理小型化高效功率模块规划的问题，本文供给了一种规划思路。以SiC资料的CRF-24060为例，规划了800 MHz~1 250 MHz，功率等级70瓦的功率放大器模块，其作业功率能够到达40%以上 [1-3] 。
1 规划思路
跟着计算机辅助规划软件的推广使用，在射频微波电路规划范畴，本文运用ADS软件对CRF-24060的进行规划。
用ADS规划功放电路，最理想的状况是器材生产商供给大信号状况下的器材模型。这样不只能够进行匹配电路的优化（如输出功率和增益），还能用谐波平衡法进行电路的非线性仿真，如N次谐波重量、三阶互调等。本文中的CRF-24060值供给了功放管的小信号模型，规划思路便是依据功放管的小信号模型进行输入输出匹配电路的规划，确保输入输出有杰出的匹配。
下面，经过一个800 MHz~1 250 MHz 50 W功放模块的规划全过程，叙述如何用ADS软件来进行高效功放的规划。
2 功放模块的规划
2.1 功放管的选型
作为一种新式的半导体资料，SiC以其优秀的物理化学特性和电特性成为制作短波长光电子器材、高温器材、抗辐照器材和大功率／高额电子器材最重要的半导体资料。特别是在极点条件和恶劣条件下使用时，SiC器材的特性远远超过了Si器材和GaAs器材。
本文选用了一款SiC MESFET功放器材CRF-24060作为规划方针，首要参数如图1所示。此功率管引荐作业频段在800 MHz~1 600 MHz，本文对此管子进行扩频运用。经过产品资料能够看到在引荐频段内，增益大于10 dB，输出功率大于48 dBm。
2.2 匹配电路仿真规划
图3是对其建立了小信号电路仿真拓扑模型，运用CRF-24060的小信号模型，在ADS软件中对其输入输出电路别离进行匹配，设置优化参数，设置优化方针，确保其输入输出电路在800 MHz~1 250 MHz频段内有着最优的匹配。
本文将仿真频段往下拓宽到700 MHz，确保其在低频段也能满意目标要求。优化后S21在10 dB以上，S22小于-11 dB，满意本文功放模块规划要求。仿真成果图如图3所示。
3 功放模块的实测
如图4所示，依据仿真成果，生成输入输出的印制板图，在栅极以及漏极别离加上供电电路。
依照该匹配输入输出加工电路板，进行装置测验，功率放大模块的实物图如图5所示。
图6所示的是功放模块的实测饱满功率、增益、功率实测图。从图上能够看到该模块饱满功率输出大于70W，增益大于7.5 dB，功率大于40%。
4 定论
功率模块的小型、高效性对功放的小型化和高效起着决议性的要素。功率放大器的规划办法有许多，除了本文介绍的外，还有依据大信号模型的仿真规划。不同规划办法之间不存在肯定的优与差，首要仍是依据规划师的喜爱，以及厂家供给的模型类型来决议规划办法。本文介绍了一种依据SiC资料的功率放大管的规划办法，对其输入输出电路别离进行匹配，加工并装配了功率放大模块，实测成果表明该功率放大模块在（800~1 250）MHz频段内输出功率大于70 W，功率大于40%。此种功率放大模块在有源相控阵体系具有宽广的使用远景。
参考文献
[1] 电子科技大学 微波集成电路规划
[2] 刘学观,郭辉萍.微波技能与天线[M].西安：西安电子科技大学出书社.
[3] 王宝志.微波技能与工程天线[M].北京：人民邮电出书.
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第12期第44页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。
