秦宇

（电子科技大学，四川成都，611731）

0 引言

近年来砷化镓（GaAs）芯片技术发展十分快速，形成了许许多多的芯片产品，尤其是在射频TR模块以及各种通信领域内，GaAs功率放大芯片的应用尤其宽泛。GaAs[1-2]衬底具有特别高的电子迁移率和较高的介电常数，具有不错的线性度，高集成度、结构紧凑、可靠性高、体积小而且成本低也是其优点，因此可同时制作较高频的有源晶体管以及低损耗的无源器件，广泛应用于当前的单片集成电路（MMIC）之中，在许多电子系统中已不同程度地取代了其他类型的功率放大器。本文描述了一种10-18GHz宽带功率放大器芯片的设计过程，该芯片采取有耗匹配网络，使用两级放大器级联的结构，实现了较高增益以及输出端所需的功率。电路利用ADS软件进行原理图的拓扑优化、EM仿真以及芯片流片的最终版图设计。

1 电路结构设计

MMIC放大器常见的5种电路拓扑类型，分别为平衡式放大器、反馈式放大器、有耗匹配式放大器、有源匹配式放大器以及分布式放大器[3]。Ku幅相多功能芯片的末级发射电路要求在输入Pin=5dBm的前提下输出Pod>22dBm，并且总电流应小于120mA。由于该设计电路频带较宽，根据上述指标参数，选取了有耗匹配网络、两级放大的电路结构。由于匹配网络使用了RC结构，构成的有耗网络能够在给定的宽带内获得比较平坦的增益。

有耗匹配的设计原理和匹配网络补偿的思路类似，都是通过设计匹配网络的组合衰减部分低频段的増益来获取平坦的増益。有……