Моделирование СВЧ-усилителей мощности на GaN-транзисторах

Эффективное использование GaN-транзисторов предполагает разработку электрической схемы СВЧ-усилителя мощности, которая позволит реализовать максимальные значения выходной мощности, коэффициента усиления по мощности, полосы частот и КПД. Обязательное условие - устойчивая работа СВЧ-усилителя. Для достижения данных целей необходимы электрические параметры эквивалентной схемы реальных транзисторов в режиме большого сигнала. В работе представлена полная модель СВЧ-усилителя мощности Х -диапазона частот на GaN-транзис- торах, в которой элементы согласования, питания и смещения выполнены на микрополосковых отрезках. Рассмотрен метод моделирования СВЧ-усилителей мощности в программной среде Keysight Technologies Advanced Design System (ADS), позволяющей решать вопросы устойчивости усилителя, выбирать компромисс между коэффициентом усиления, выходной мощностью, КПД и полосой рабочих частот, вычислять интермодуляционные составляющие спектра выходного сигнала. В составе СВЧ-усилителя мощности использованы нелинейные модели реальных GaN-транзисторов из библиотеки Modelithics Qorvo GaN, в частности модель TGF2023. Геометрические размеры отрезков вычислены в результате оптимизации согласующих микрополосковых эквивалентных моделей на входе и выходе транзистора на максимум выходной мощности и КПД СВЧ-усилителя в Х -диапазоне частот. Окончательные результаты получены с помощью электромагнитного анализа микрополосковых схем в составе полной модели усилителя мощности в режиме большого сигнала. Моделирование усилителей в программной среде ADS дает возможность определять геометрические размеры полной платы усилителя мощности Х -диапазона частот.

Моделирование СВЧ-усилителей мощности на GaN-транзисторах

Комаров Валерий Терентьевич
Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Поделиться