南边科技年夜学深港微电子学院助理传授方小虎团队于GaN MMIC高效率C波段F类功率放年夜器及高效率宽带毫米波功率放年夜器研究范畴中取患上进展。此中，高效率C波段F类功率放年夜器以“Design of a Highly Efficient Class-F GaN MMIC Power Amplifier Using a Multi-Function Bias Network and a Harmonic-Isolation L-C Resonator”为标题发表于集成电路设计范畴国际高程度期刊IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers。方小虎团队博士生石杰为论文第一作者，方小虎助理传授为通信作者，南科年夜为论文第一通信单元。

别的，高效率宽带毫米波功率放年夜器以“Novel Wideband Millimeter-wave GaN Power Amplifier Design using Transistors with Large Drain Capacitance and High Optimum Load Impedance”为标题发表于集成电路设计范畴国际高程度期刊IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs。方小虎团队博士生石杰为论文第一作者，方小虎助理传授为通信作者，南科年夜为论文第一通信单元，该结果也获得深港微电子学院余浩传授的项目撑持。

高效率C波段F类功率放年夜器

C波段(4-8 GHz)射频功率放年夜器是远间隔无线能量传输、合成孔径雷达SAR、卫星通讯、现代无线通讯等体系中的焦点器件，其输出功率及效率极年夜的影响了体系的传输间隔、能效比、通讯速度、散热设计及成本。因为这些体系广泛采用年夜范围有源天线阵列与波束成形技能来晋升体系机能，于是于发射机链路中将需要利用成百上千个功放器件。高能效小体积的功放有助在降低整个有源天线阵列的体积、热设计繁杂度及成本，并晋升体系靠得住性。是以，晋升功放效率并降低功放体踊跃其主要。论文基在上述的运用配景，提出一种新型高能效输出匹配收集设计要领，该要领可以或许节制基波阻抗至四次谐波阻抗，于C波段实现高效率的F类功下班作模式。测试成果注解，运用该要领设计的F类功放可以或许实现能效比高在70%。

图1：芯片照片与测试成果

高效率宽带毫米波功率放年夜器

为了实现超高速度无线信息传输，5G毫米波体系需要运用年夜范围有源天线阵列及波束成形技能，于是对于功放(PA)体积、带宽、能耗及输出功率提出了新的要求。于5G毫米波设计频段(24.25-29.5 GHz)，因为晶体管的寄生参数的影响，致使功放的匹配收集带宽受限在Bode-Fano前提。传统要领运用多阶LC收集实现宽带的匹配机能，然而这类方式增长芯单方面积与电路损耗，降低功放效率。为相识决于功放芯片的面积、带宽及机能之间的折中问题，论文提出一种宽带设计要领，该要领利用简朴的匹配收集，可以或许赔偿晶体管的寄生电容，同时节制二次谐波阻抗，实此刻24.5-29.5 GHz的宽带匹配。

图2：毫米波功放芯片照片与测试成果

相干论文链接：

Jie Shi, Xiaohu Fang, HaoYu, Jiangwei Sui and Kwok-Keung M. Cheng, Novel Wideband Millimeter-wave GaN Power Amplifier Design using Transistors with Large Drain Capacitance and High Optimum Load Impedance, in IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, doi: 10.1109/TCSII.2023.3291383. （https://ieeexplore.ieee.org/document/10171216）

Jie Shi, Xiaohu Fang, Changning Wei, Tao Lin, Luyu Zhao and Kwok-Keung M. Cheng, Design of a Highly Efficient Class-F GaN MMIC Power Amplifier Using a Multi-Function Bias Network and a Harmonic-Isolation L-C Resonator, in IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, doi: 10.1109/TCSI.2023.3313639. (https://ieeexplore.ieee.org/document/10255372)