郑丽群+杨维明

摘 要：目前，在材料方面的研究领域中，氮化镓作为最新半导体材料的重要代表之一，其具有宽禁带、高饱和电子漂移速率、高击穿场强等优点，已成为人们炙手可热的研究对象。为了探索GaN功率放大器的特点，文中选择CREE公司的功率管CGH40010。首先阐述了其设计步骤，利用ADS仿真软件并采用负载牵引和源牵引技术实现了输入输出端口的阻抗匹配，再对整体电路进行仿真分析，并用数据说明了放大器在1.76～1.84 GHz内可实现功率输出42 dBm以上，功率附加效率超过75%。结果表明，GaN放大器具有高效率与高增益等优点。

关键词：GaN半导体；功率放大器；负载牵引；源牵引；ADS

中图分类号：TN95 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）06-00-04

0 引 言

随着现代无线通信系统的迅猛发展，对功率放大器的输出功率、带宽、效率、线性度和可靠性等方面都有了更高的要求[1，2]。在射频领域中，功率放大器作为无线通信系统中的关键组成部分而成为研究热点。尤其功率附加效率（PAE）、线性度和输出功率是微波功率放大器特别关注的性能指标。

以硅为主的晶体管材料LDMOS管是国内目前为止常用来研究的对象，它因为有较好的性能，低廉的价格而受到广泛应用。然而，它的功率密度低，容易被静电击毁；耐压不高，容易被击穿。而以GaN（Gallium Nitride，GaN）材料为主的功率放大器是一种高电子迁移率晶体管HEMT（High Electron Mobility Transistor，HEMT），它的寄生参数影响很小[3]，具体优势体现在以下几个方面：

（1） 击穿电压高，是砷化镓（GaAs）和Si LDMOS的两倍以上；

（2）功率密度大，同砷化镓（GaAs）半导体相比高出5倍；……