[實用新型]GaN多芯片合成的大功率微波器件防振蕩寬帶匹配電路

有效

• 申請號: 201720115061.1
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN206490658U
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 沈美根;朱佳浩;李賀;陳強
• 申請（專利權）人: 江蘇博普電子科技有限責任公司
• 主分類號: H03H11/46
• 分類號: H03H11/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 耿英,董建林

技術領域

本實用新型涉及一種適用于C 波段GaN多芯片合成的微波大功率器件防振蕩寬帶匹配電路，屬于微波器件技術領域。

背景技術

現代雷達系統對微波功率器件的總體要求是輸出功率大、功率密度高、寬工作頻帶、較高的發射效率、能線性工作以及低成本和高可靠性。輸出功率達百瓦級以上的C波段GaN微波大功率器件，一般需要進行多芯片合成。單芯片GaN的輸入輸出阻抗都比較低，需要進行器件內匹配，來提升器件的輸入輸出阻抗。由于微型化和低成本的要求，器件一般采用通用的封裝管殼進行器件封裝，而且器件的輸入輸出阻抗都匹配到50歐姆。器件內匹配通常的匹配方式是第一級匹配采用集總參數的T型匹配。第二級采用功率分配器和功率合成器的方式匹配到50歐姆。功率分配器和功率合成器除了具有功率分配或合成和阻抗匹配功能外，還需要防止器件內部形成反饋導致的奇模振蕩。

實用新型內容

為解決現有技術可能發生的內部振蕩，本實用新型的目的在于提供一種適用于C 波段GaN多芯片合成的微波大功率器件防振蕩寬帶匹配電路。

為了實現上述目標，本實用新型采用如下的技術方案：

一種GaN多芯片合成的大功率微波器件防振蕩寬帶匹配電路，其特征是，包括封裝在封裝管殼內依次連接的輸入匹配電路、GaN芯片和輸出匹配電路；

所述的輸入匹配電路分為兩級，第一級為T型匹配網絡，第二級為N路功率分配器；

所述的輸出匹配電路分為兩級，第一級為T型匹配網絡，第二級為N路功率合成器；

所述T型匹配網絡由N個第一串聯電感、匹配電容和第二串聯電感構成的單元組成；第一串聯電感和第二串聯電感串聯，其共接端經輸入匹配電容接地；

所述N路功率分配器包括二級，第一級由一個輸入端口導出成兩個輸出端口，第二級由兩個輸出端口導出成N個輸出端口；

所述N路功率合成器包括二級，第一級由N個輸入端口導出成兩個輸出端口，第二級由兩個輸出端口導出成一個輸出端口。

所述T型匹配網絡的阻抗變換Q值設置有一上限。

所述T型匹配網絡中的匹配電容旁設有微調電容塊；匹配電容和微調電容塊通過鍵合金絲連接。

匹配電容中包括兩個并聯的匹配電容，兩個并聯的匹配電容之間設有隔離電阻。

第一串聯電感、第二串聯電感均由鍵合金絲實現。

所述N路功率分配器輸出端口的相位不一致性控制在5度以內。

所述N路功率分配器的輸出端設置有隔離電阻。

GaN芯片數N為不小于4的偶數。

本實用新型所達到的有益效果：

本實用新型采用了兩級匹配的方式實現寬帶匹配。在T型匹配中的電容之間增加了隔離電阻，防止器件發生奇模振蕩。功率分配器的傳輸線比較寬，沒有電遷移現象，不會出現長期可靠性問題。功率分配器輸出端和功率合成器輸入端各金絲鍵合點的相位不一致性控制在5度以內,保證了器件整體的輸出功率和合成效率。在功率分配器的輸出端口和功率合成器輸入端采用隔離電阻，增加器件各個端口的隔離度和回波損耗，防止器件發生奇模振蕩。

附圖說明

圖1是器件防振蕩寬帶匹配原理圖；

圖2是器件的物理實現示意圖；

圖3是六路功率分配器和功率合成器結構示意圖；

圖4 是輸入、輸出匹配電容示意圖；

圖中附圖標記的含義：

1.RF2417SPC-E封裝；2. 輸入匹配電容；3.GaN芯片；4.輸出匹配電容；5.輸入端；6. 輸出端；7.功率分配器；8.功率合成器；9.鍵合金絲；

71，72，73 ：隔離電阻；P1，P2，P3，P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12: 鍵合金絲點；

21，22 ：匹配電容；24，25：微調電容塊；23: 隔離電阻。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

如圖1和圖2所示，本實用新型涉及的一種適用于C 波段GaN多芯片合成的微波大功率器件防振蕩寬帶匹配電路，包括封裝管殼1、輸入匹配電路、輸出匹配電路以及GaN芯片3；