0.18um CMOS工艺实现的Ku/K波段高效功率放大器设计

“基于0.18um工艺的Ku/K波段CMOS功率放大器”是一篇关于微波集成电路设计的学术论文，由赵怡、刘智卿等人撰写。该研究设计并实现了采用0.18微米互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺的Ku/K波段功率放大器，旨在解决在这一频段内实现高效、高功率增益和输出功率的需求。 论文中提到的功率放大器采用了两级共源共栅放大器的级联结构，这种设计策略可以有效地提高放大器的增益和线性度。共源共栅放大器结合了共源放大器的高增益特性和共栅放大器的宽带特性，使得在Ku/K波段（12-18 GHz 和 18-27 GHz）的宽频率范围内能够保持良好的性能。 在优化过程中，研究者着重于驱动放大电路与功率放大电路之间的管芯电磁（EM）结构。优化这些部分对于提升放大器的效率至关重要，因为它们直接影响到信号传输的质量和能量转换效率。通过这种方式，他们能够在0.18微米CMOS工艺的限制下，实现高效率的功率放大。 论文指出，设计的功率放大器在16.5 GHz至20 GHz的工作频带内，输入电压驻波比（VSWR）小于2，这意味着信号反射小，传输效率高。在中心频率18.2 GHz时，放大器的1dB压缩点输出功率达到14.6 dBm，功率增益为14.3 dB，峰值功率效率（PAE）为17.5%。芯片的物理尺寸相对紧凑，为650 um * 970 um。 关键词包括“功率放大器”、“Ku/K波段”、“CMOS”和“管芯”，表明这篇论文主要关注的是微波通信领域中的关键组件——功率放大器，特别是采用CMOS工艺制造的适用于Ku/K波段应用的器件，以及相关的工艺和设计技术。 这篇论文的研究成果对于微波通信和射频集成电路设计领域具有重要意义，它展示了如何在现有工艺条件下，通过精细的设计和优化，实现高性能的Ku/K波段功率放大器，这对于无线通信、卫星通信等领域的设备小型化和能效提升有着直接的应用价值。