W频段GaN功率放大器毫米波源：新技术突破

"本文介绍了一种新研制的W频段固态GaN功率放大器毫米波源，该源由W频段固态Gunn驱动源、W频段波导-微带转换器和主放大器芯片等关键部件构成，工作在94GHz，输出连续波功率超过300mW，具有10dB的线性增益和超过16%的附加效率。在毫米波源的开发过程中，材料选择从GaAs、InP发展到GaN，GaN MMIC功率放大器在输出功率、增益、效率和高温性能上表现出优越性，预示着W频段固态GaN技术将在毫米波领域带来技术革新和广泛应用。" 本文详细阐述了一种新型的W频段固态GaN功率放大器毫米波源的设计与实现。W频段，是指频率范围在75-110 GHz的电磁波频段，是毫米波的一部分，通常用于雷达、卫星通信、遥感等领域。固态GaN（氮化镓）功率放大器是近年来的研究热点，因其高功率密度、高效率和良好的高温稳定性而备受关注。 文章指出，这种新研制的毫米波源由几个关键组件组成：W频段固态Gunn驱动源作为激励源，能提供稳定的微波信号；W频段波导-微带转换器用于将波导传输的信号转换为微带线，以便于与集成电路进行匹配和集成；主放大器芯片是核心部分，采用GaN材料制成，GaN因其优秀的电子迁移率和高击穿电压，能实现更高功率和效率的放大效果。 实验结果显示，该固态毫米波源在94 GHz的工作频率下，能够输出连续波功率超过300 mW，线性增益达到10 dB，附加效率（PAE）大于16%，这些性能指标均表明了该设计的高效性和实用性。作者还提到，在毫米波源的开发历程中，材料的选择对性能有显著影响，从早期的GaAs和InP材料发展到现在的GaN，GaN MMIC功率放大器的性能有了显著提升，特别是在输出功率、增益、效率和高温工作条件下的表现。 此外，文章还强调了GaN MMIC技术在W频段固态毫米波源中的应用潜力，认为这项技术的发展将引领毫米波领域的技术革新，并可能开拓新的应用场景。GaN MMIC技术的进步对于提高毫米波系统的功率输出、增强信号处理能力以及优化系统小型化等方面都具有重大意义。 该研究揭示了GaN材料在W频段毫米波源中的优势，以及这种新型毫米波源在毫米波通信、雷达探测和空间探索等领域的广阔应用前景。随着技术的进一步发展，GaN MMIC功率放大器有望成为未来毫米波系统的核心组件。