HMC1132国宇航芯AD放大器特价订货

GaN等全新半导体材料的出现开启了实现覆盖宽带宽的更高功率水平的可能性。较短的栅较长度GaAs设备的频率范围已经从20 GHz扩展到了40 GHz及以上。这些器件的可靠性几乎已经**过了100万小时，普遍应用于当今的电子设备系统中。未来，我们预计会持续向更高频率和更宽带宽发展。
我们将了解ADI公司基于GaAs的分布式功率放大器产品HMC994A，工作频率范围为直流至30 GHz。该器件非常有意思，因为它覆盖了几十种带宽、许多不同应用，并且可实现高功率和效率。其性能如图5所示。在这里，我们看到它是覆盖MHz至30 GHz、功率附加效率(PAE)典型值为25%的饱和输出功率大于1瓦的器件。这款产品还拥有标准值为38 dBm的强大的三阶交调截点(TOI)性能。结果显示，利用基于GaAs的设计，我们能够实现接近于许多窄带功率放大器设计的效率。HMC994A拥有正向频率增益斜率、高PAE宽带功率性能和强大的回波损耗，是一款非常有趣的产品。
可变增益放大器(VGA)用于多种远程检测和通信设备中。从超声波、雷达、激光雷达、无线通信到语音分析等应用都采用可变增益来增强动态性能
过去几年，行波管(TWT)放大器一直将更高功率电子设备作为许多这类系统中的输出功率放大器级。TWT拥有一些不错的特性，包括千瓦级功率、倍频程带宽或者甚至多倍频程带宽操作、高效回退操作以及良好的温度稳定性。TWT也有一些缺陷，其中包括较差的长期可靠性、较低效率，并且需要非常高的电压（大约1 kV或以上）才能工作。关于半导体IC的长期稳定性，这些年电子设备一直向前发展，首当其冲的就是GaAs。在可能的情况下，许多系统工程师一直努力组合多个GaAs IC，生成大输出功率。整个公司都完全建立在技术组合和有效实施的基础之上。进而孕育了许多不同类型的组合技术，如空间组合、企业组合等。这些组合技术全都面临着相同的命运——组合造成了损耗，幸运的是，并不一定要使用这些组合技术。这激励我们使用高功率电子设备开始设计。提高功率放大器RF功率的较简单的方式就是增加电压，这让氮化镓晶体管技术较具吸引力。如果我们对比不同半导体工艺技术，就会发现功率通常会如何随着高工作电压IC技术而提高。硅锗(SiGe)技术采用相对较低的工作电压（2 V至3 V），但其集成优势非常有吸引力。GaAs拥有微波频率和5 V至7 V的工作电压，多年来一直广泛应用于功率放大器。硅基LDMOS技术的工作电压为28 V，已经在电信领域使用了许多年，但其主要在4 GHz以下频率发挥作用，因此在宽带应用中的使用并不广泛。新兴GaN技术的工作电压为28 V至50 V，拥有低损耗、高热传导基板（如碳化硅，SiC），开启了一系列全新的可能应用。如今，硅基GaN技术局限于6 GHz以下工作频率。硅基板相关的RF损耗及其相对SiC的较低热传导性能则抵消了增益、效率和随频率增加的功率优势。图1对比了不同半导体技术并显示了其相互比较情况。
Analog Devices MMIC-based GaN and GaAs power amplifiers cover the low hundred MHz frequency range up through and including components in the W band (75 GHz to 110 GHz). In addition to components, our portfolio also includes GaN-based power amplifier modules with output power exceeding 8 kW. Designed for excellent linearity at high output power, our power amplifiers maintain good heat dissipation and high reliability at elevated temperatures for the wide variety of wired and wireless applications that they are used in.

GaN技术的出现让业界放弃TWT放大器，转而使用GaN放大器作为许多系统的输出级。这些系统中的驱动放大器仍然主要使用GaAs，这是因为这种技术已经大量部署并且始终在改进。下一步，我们将寻求如何使用电路设计，从这些宽带功率放大器中提取较大功率、带宽和效率。当然，相比基于GaAs的设计，基于GaN的设计能够提供更高的输出功率，并且其设计考虑因素在很大程度上是相同的。