Design of D-band power amplifier
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摘要: 基于0.13 m SiGe BiCMOS工艺, 研究和设计了一种D波段功率放大器芯片。该放大器芯片用了四个功率放大器单元和两个T型结网络构成。功率放大器单元采用了三级的cascode电路结构。低损耗的片上T型结网络既能起到片上功率合成/分配的功能, 又能对输入输出进行阻抗匹配。对电路结构进行了设计、流片验证和测试。采用微组装工艺将该芯片封装成为波导模块。小信号测试结果表明：该功放芯片工作频率为125~150 GHz, 最高增益在131 GHz为21 dB, 最低增益在150 GHz为17 dB, 通带内S22小于-7 dB, S11小于-10 dB。大信号测试结果表明：该功放模块在128~146 GHz带内输出功率都大于13 dBm, 在139 GHz时, 具有最高输出功率为13.6 dBm, 且1 dB压缩功率为12.9 dBm。
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关键词:
- D波段 /
- 功率放大器 /
- 太赫兹集成电路 /
- SiGe BiCMOS /
- cascode
Abstract: This paper presents D-band SiGe power amplifier(PA) developed by using the 0.13 m SiGe BiCMOS technology. Building blocks of a 4-way amplifier are implemented using three-stage cascode power amplifier units, and T-junction networks are used for power combining and splitting. The PA chip works in 125-150 GHz, and achieves a small-signal biggest gain of 21 dB at 131 GHz, with a small-signal lowest gain of 17 dB at 150 GHz. The PA module exhibits a saturated output power of 13.6 dBm and an output 1 dB gain compression power of 12.9 dBm at 139 GHz.-
Key words:
- D-band /
- power amplifier /
- terahertz monolithic integrated circuit /
- SiGe BiCMOS /
- cascode
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