[实用新型]X波段大功率内匹配功率管

说明书

本实用新型涉及微波功率器件技术领域，特别是一种X波段大功率内匹配功率管，包括GaN HEMT，所述GaN HEMT一侧通过输入预匹配网络与输入功分器相连接，所述输入功分器与输入阻抗相连接；所述GaN HEMT另一侧通过输出预分配网络与输出功分器相连接，所述输出功分器与输出阻抗相连接。采用上述结构后，本实用新型具有以下优点：1、输出功率大，功率增益高；2、附加效率高；3、工艺参数可控。

技术领域

本实用新型涉及微波功率器件技术领域，特别是一种X波段大功率内匹配功率管。

背景技术

氮化镓(GaN)——作为第三代宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大(3.4eV)、电子饱和漂移速度高(2×107cm/s)、击穿电场高(3×106V/cm)等特点。采用 GaN材料制作的AlGaN/GaN HEMT(高电子迁移率晶体管),相比砷化镓(GaAs) 基场效应晶体管(FET)可以实现高频更大功率的输出,是当前国际上微波功率晶体管研究的热门。许多国家的研究机构都研制出基于AlGaN/GaN HEMT的高性能放大器，很多文章已经报道了GaN近年来在L,S,C以及X和Ku波段的大功率输出，这些都是采用增加管芯总栅宽的方法来提高器件的功率输出，这样就会使得管芯输入、输出阻抗变得很低，增加设计难度，同时引入线以及管壳寄生参数对最终性能的实现影响也很大。受制于以上困难，目前国内内匹配功率管在X波段连续波的领先水平为80W左右，很难突破100W。

中国发明专利CN 105634416 A公开了一种内匹配功率管，包括括输入匹配电路、管芯和输出匹配电路，所述输入匹配电路为集成在GaAs基片上的单片集成电路，所述输出匹配电路为制作在陶瓷基片上的内匹配电路。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种使得大功率连续波输出的X波段大功率内匹配功率管。

为解决上述的技术问题，本实用新型的X波段大功率内匹配功率管，包括GaNHEMT，所述GaN HEMT一侧通过输入预匹配网络与输入功分器相连接，所述输入功分器与输入阻抗相连接；所述GaN HEMT另一侧通过输出预分配网络与输出功分器相连接，所述输出功分器与输出阻抗相连接。

优选的，所述GaN HEMT一侧还通过输入二次谐波抑制网络与输入功分器相连接，所述GaN HEMT另一侧还通过输出二次谐波抑制网络与输出功分器相连接。

优选的，所述输入二次谐波抑制网络和输出二次谐波抑制网络均采用电感、电阻和电容的串联电路。

优选的，所述输入阻抗和输出阻抗为50欧姆。

采用上述结构后，本实用新型具有以下优点：

1、输出功率大，功率增益高

通过功率管芯的迭代设计，保证了产品在X波段能够提供足够大的功率的同时，也能提供足够的功率增益。

2、附加效率高

通过把引线管壳的寄生参数等效为匹配电路元件参数的一部分进行设计，消除它的有害影响，可以更有效、更准确的进行阻抗匹配，从而提高产品的附加效率。附加效率的提高可以减少产品在散热方面的压力，进而实现连续波工作。

3、工艺参数可控

在具体产品的生产中，产品内部的键合金丝起到互连和匹配电感的作用。以目前的工艺条件，键合金丝的参数可以通过键合设备精确控制，可以有效控制其工艺状态。而用来匹配的MIM电容，无论从材料的介电常数还是电容的加工工艺，目前均已经相当成熟、可控。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型X波段大功率内匹配功率管的电路原理图。