一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于C 波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，包括封裝管殼、輸入端寬帶匹配電路、輸出端寬帶匹配電路以及GaN芯片；所述寬帶匹配電路分為兩級，第一級為T型匹配網(wǎng)絡(luò)，第二級為四路功率分配器網(wǎng)絡(luò)；所述功率分配器同時完成功率分配和阻抗匹配功能；所述功率分配器輸出端采用隔離電阻。本實用新型匹配網(wǎng)絡(luò)采用二級匹配網(wǎng)絡(luò)，增加了器件的帶寬。四路功率分配器輸出端各金絲鍵合點的相位不一致性控制在5度以內(nèi),保證了器件整體的輸出功率和合成效率。傳輸線比較寬，沒有電遷移現(xiàn)象，不會出現(xiàn)長期可靠性問題。此外，在功率分配器的輸出端口采用隔離電阻，增加器件各個端口的隔離度和回波損耗，防止器件發(fā)生奇模振蕩。
【專利說明】一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，屬于微波器件【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代雷達系統(tǒng)對微波功率器件的總體要求輸出功率大、功率密度高、寬工作頻帶、較高的發(fā)射效率、能線性工作以及低成本和高可靠性。輸出功率達百瓦級以上的C波段GaN微波大功率器件，一般需要進行多胞合成。單芯片GaN的輸入輸出阻抗都比較低，需要進行器件內(nèi)匹配，來提升器件的輸入輸出阻抗。由于微型化和低成本的要求，器件一般采用通用的封裝管殼進行器件封裝，而且器件的輸入輸出阻抗都匹配到50歐姆。器件內(nèi)匹配通常的匹配方式是第一級匹配采用集總參數(shù)的T型匹配。第二級采用功率分配器的方式匹配到50歐姆。功率分配器除了具有功率分配和阻抗匹配功能外，還需要防止器件內(nèi)部形成反饋導(dǎo)致的奇模振蕩。
實用新型內(nèi)容
[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路。
[0004]為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本實用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0005]一種適用于C波段GaN微波大功率器件寬帶匹配電路，其特征是，包括封裝管殼、輸入端寬帶匹配電路、輸出端寬帶匹配電路和GaN芯片；所述輸入端寬帶匹配電路和輸出端寬帶匹配電路均分為兩級，包括第一級T型匹配電路和第二級四路功率分配器；所述第一級T型匹配電路由串聯(lián)電感和并聯(lián)電容串聯(lián)組成；所述第二級四路功率分配器匹配到50歐姆；所述第二級四路功率分配器分為兩級，第一級由一個輸入端口導(dǎo)出成兩個輸出端口，第二級由第一級導(dǎo)出的兩個輸出端口各自再導(dǎo)出成兩個輸出端口，形成四個輸出端口。
[0006]前述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第一級T型匹配電路的阻抗變換Q值設(shè)置有上限。
[0007]前述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第二級四路功率分配器的輸出端口的相位控制在5度以內(nèi)。
[0008]前述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第二級四路功率分配器采用傳輸線進行阻抗匹配。
[0009]前述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第二級四路功率分配器的輸出端口設(shè)置有隔離電阻。
[0010]本實用新型所達到的有益效果:本實用新型采用了兩級匹配的方式實現(xiàn)寬帶匹配。功率分配器的傳輸線比較寬，沒有電迀移現(xiàn)象，不會出現(xiàn)長期可靠性問題。功率分配器輸出端各金絲鍵合點的相位不一致性控制在5度以內(nèi)，保證了器件整體的輸出功率和合成效率。在功率分配器的輸出端口采用隔離電阻，增加器件各個端口的隔離度和回波損耗，防止器件發(fā)生奇模振蕩。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是四路功率分配器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記的含義:
[0013]1-封裝管殼，2-輸入端匹配電容，3-GaN芯片，4-輸出端匹配電容，5-輸入端引腳，6-輸出端引腳，7-輸入端寬帶匹配電路的四路功率分配器，8.輸出端寬帶匹配電路的四路功率分配器，9-鍵合金絲，72、73、74 -隔離電阻，Pl、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8-鍵合金絲點。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0015]本實用新型涉及的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，包括封裝管殼1、輸入端寬帶匹配電路、輸出端寬帶匹配電路和GaN芯片3。
[0016]其中，如圖1所示，輸入端寬帶匹配電路和輸出端寬帶匹配電路均分為兩級，包括第一級T型匹配電路和第二級四路功率分配器。
[0017]第一級T型匹配電路由串聯(lián)電感和并聯(lián)電容串聯(lián)組成。第二級四路功率分配器將電容匹配到50歐姆。第二級四路功率分配器分為兩級，第一級由一個輸入端口導(dǎo)出成兩個輸出端口，第二級由第一級導(dǎo)出的兩個輸出端口各自再導(dǎo)出成兩個輸出端口，形成四個輸出端口。
[0018]本裝置采用小信號仿真，輸出端采用隔離電阻，可以增加器件各個端口的隔離度和回波損耗，防止器件發(fā)生奇模振蕩。
[0019]功率分配器采用傳輸線進行阻抗匹配。傳輸線比較寬，沒有電迀移現(xiàn)象，也不會有長期可靠性問題。
[0020]功率分配器的輸出端口，也就是如圖2中的鍵合金絲點P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7, P8的相位一致性控制在5度以內(nèi)，以保證器件整體的輸出功率和合成效率。
[0021]由于器件工作頻段比較寬，比如5.3GHz-5.9GHz，GaN芯片3的輸入輸出阻抗比較低。第一級T型匹配電路的阻抗變換比不能太大，也就是第一級T型匹配電路的阻抗變換的Q值是有限制的。比如第一級T型匹配電路的阻抗從I歐姆變換到10歐姆，第二級四路功率分配器再把10歐姆變換到50歐姆。
[0022]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，包括封裝管殼、輸入端寬帶匹配電路、輸出端寬帶匹配電路和GaN芯片；所述輸入端寬帶匹配電路和輸出端寬帶匹配電路均分為兩級，包括第一級T型匹配電路和第二級四路功率分配器；所述第一級T型匹配電路由串聯(lián)電感和并聯(lián)電容串聯(lián)組成；所述第二級四路功率分配器匹配到50歐姆；所述第二級四路功率分配器分為兩級，第一級由一個輸入端口導(dǎo)出成兩個輸出端口，第二級由第一級導(dǎo)出的兩個輸出端口各自再導(dǎo)出成兩個輸出端口，形成四個輸出端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第一級T型匹配電路的阻抗變換Q值設(shè)置有上限。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第二級四路功率分配器的輸出端口的相位控制在5度以內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第二級四路功率分配器的采用傳輸線進行阻抗匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于C波段GaN微波大功率器件的寬帶匹配電路，其特征是，所述第二級四路功率分配器的輸出端口設(shè)置有隔離電阻。
【文檔編號】H01P5/00GK204230399SQ201420661451
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】沈美根, 陳強, 鄭立榮, 李賀, 關(guān)曉龍, 閆峰 申請人:江蘇博普電子科技有限責(zé)任公司