一种宽带高效GaN内匹配功率管的制作方法

技术特征：
1.一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是包括输入匹配网络、gan hemt管芯、输出匹配网络，所述gan hemt管芯有两胞，两胞gan hemt管芯并联排列，所述输入匹配网络、输出匹配网络采用谐振网络匹配形式，采用分布式元件匹配，在每胞gan hemt管芯栅端或漏端旁通过分布电感、电阻与gan hemt管芯内的电容、电阻形成并联谐振网络，在基波频带内形成并联谐振，使得输入阻抗在宽带内接近最佳效率点，同时提升gan hemt输入阻抗。2.根据权利要求1所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述输入匹配网络包含栅馈电部分，采用分布参数电路进行匹配，包括l1并联电感、l
in1
第一级电感、l
in2
第二级电感、rin串联电阻、c
in
电容、r1电阻和c1电容，组成r
in-l
1-l
in1-c
in-l
in2 t型匹配网络，l1并联电感另一端串联连接r1电阻和c1电容，c1电容接地；其中l1并联电感、l
in1
第一级电感、l
in2
第二级电感采用介电常数小于20的低介电常数陶瓷制作，c
in
电容采用介电常数大于70的高介电常数陶瓷制作。3.根据权利要求1所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述输出匹配网络包含漏馈电部分，采用分布参数电路进行匹配，包括l2并联电感、l
out1
第一级电感、l
out2
第二级电感、c
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电容、c2电容，组成l
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out1-c
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out2 t型匹配网络，l2并联电感另一端串联连接c2电容，c2电容接地；其中l2并联电感、l
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第一级电感、l
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第二级电感采用介电常数小于20的低介电常数陶瓷制作，c
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电容采用介电常数大于70的高介电常数陶瓷制作。4.根据权利要求2或3所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述低介电常数陶瓷为氧化铝陶瓷。5.根据权利要求2或3所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述匹配网络均采用微带结构，为分布式元件。6.根据权利要求2或3所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述l1并联电感采用微带线等效，栅端通过l1并联电感进行馈电；栅端的r1电阻、r
in
电阻采用集总电阻；漏端l2并联电感采用微带线等效，漏端通过l2并联电感进行馈电。7.根据权利要求1所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述输入匹配网络、gan hemt管芯、输出匹配网络制作在sic衬底上。8.根据权利要求2或3所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述c1电容、c2电容为漏偏置电路去耦电容，阻止直流供电到地，采用集总元件mim电容；r1电阻、r
in
电阻采用薄膜电阻。9.根据权利要求2或3所述的一种宽带高效gan内匹配功率管，其特征是所述l1并联电感使用分布参数电感，其单边电感值约为0.465nh， r1电阻阻值为0.75ω，c1为陶瓷电容，容值为1000pf，具有去耦功能；c
gs
为管芯栅源电容，最佳效率处的阻抗所对应容值约为1.2pf/mm，单管芯电容值为66pf。

技术总结
本实用新型涉及一种新型宽带高效GaN内匹配功率管，其输入、输出均采用多级阻抗变换形式的带通匹配网络，将匹配元件制作在陶瓷基片上；在靠近GaN HEMT管芯栅端位置通过并联一段电感、电容、电阻串联电路到地与GaN HEMT的Cgs串联电阻Rin组成一个并联谐振网络。通过优化使得该网络在基波频带内形成并联谐振，使输入阻抗在较宽的频带内实现效率匹配；同时该网络引入一定损耗，减小了低频增益，有效提高了放大器稳定性，改善驻波，并且扩展了带宽。引入串联电阻Rin，可以提升输入阻抗，阻抗的提升利于对大功率GaN HEMT器件实现宽带阻抗匹配。本实用新型有效的减小了GaN HEMT器件宽带匹配的实现难度，使得宽带高效GaN功率管的使用愈加广泛。广泛。广泛。


技术研发人员：钟世昌 时晓航 景少红 王帅 李飞 曹建强 杨文琪
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十五研究所
技术研发日：2021.01.15
技术公布日：2022/1/6