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高效 142–182-GHz SiGe BiCMOS 功率...
摘要 — 本文提出了一种高效宽带毫米波 (mm-Wave) 集成功率放大器 (PA)，该放大器采用了基于低损耗槽线的功率组合技术。所提出的基于槽线的功率合成器由接地共面波导 (GCPW) 到槽线的过渡和折叠槽组成，可同时实现功率合成和阻抗匹配。该技术提供了一种宽带并联-串联合成方法，可增强毫米波频率下 PA 的输出功率，同时保持紧凑的面积和高效率。作为概念验证，我们在 130 nm SiGe BiCMOS 后端 (BEOL) 工艺中实现了紧凑的四合一混合功率合成器，从而使芯片面积小至 126 µ m × 240 µ m，测量的插入损耗低至 0.5 dB。3 dB 带宽超过 80 GHz，覆盖整个 G 波段 (140-220 GHz)。基于此结构，采用 130 nm SiGe BiCMOS 技术制作了高效毫米波 PA。三级 PA 实现了 30.7 dB 的峰值功率增益、40 GHz 的 3 dB 小信号增益带宽（从 142 GHz 到 182 GHz）、测量的最大饱和输出功率为 18.1 dBm，峰值功率附加效率 (PAE) 在 161 GHz 下为 12.4%。极其紧凑的功率合成方法使核心面积小至 488 µ m × 214 µ m，单位芯片面积的输出功率为 662 mW/mm 2 。
基于宽带隙光电导半导体的参数可调高功率光子微波产生新进展
利用宽带隙SiC光电导半导体制备的射频/微波定向能量源由于其高功率输出和多参数可调的独特优势而受到广泛关注。过去几年中，受益于激光技术的持续创新和材料技术的重大进步，利用光电导半导体器件已经在P和L微波波段实现了兆瓦级输出功率、频率灵活的电脉冲。本文主要总结和评述了近年来基于SiC光电导半导体器件在线性调制模式下产生高功率光子微波的最新进展，包括所提出的高功率光子微波源的机理、系统架构、关键技术和实验演示，并讨论了未来利用宽带隙光电导体进行更高功率光子微波多通道功率合成发展的前景与挑战。