一種X波段GaN HEMT功率器件直流偏置電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及放大器偏置電路，尤其是一種針對(duì)X波段GaN HEMT功率器件的直流偏置電路。
【背景技術(shù)】
[0002]微波放大器的偏置電路是保證該器件能夠正常工作的一個(gè)重要因素，它為晶體管正常工作提供必需的偏置電壓和偏置電流。微波功率放大器直流偏置電路的理想狀態(tài)是在直流饋入點(diǎn)獲得射頻的開(kāi)路點(diǎn)或短路點(diǎn)，但這只能在點(diǎn)頻情況下實(shí)現(xiàn)。實(shí)際的直流偏置網(wǎng)絡(luò)是由直流電容和射頻偏置電路構(gòu)成低通濾波電路或射頻扼流電路，典型的射頻偏置電路由一段1/4 λ的高阻線和一個(gè)矩形微帶電路構(gòu)成的低阻線構(gòu)成。隨著頻率的升高或頻帶的加寬此種形式的偏置電路便不能獲得理想的射頻扼流性能，因?yàn)殡S著頻率的提高，當(dāng)矩形微帶電路的尺寸大到與λ相比擬的程度時(shí)，將激起高次模，另外頻帶加寬時(shí)高阻線長(zhǎng)度便會(huì)偏離1/4 λ。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決GaN HEMT功率器件在測(cè)試、使用時(shí)的直流偏置問(wèn)題，特別是解決傳統(tǒng)直流偏置電路無(wú)法獲得較寬的工作帶寬及較好微波扼流性能的問(wèn)題。本發(fā)明公開(kāi)了一種X波段GaN HEMT功率器件直流偏置電路。
[0004]為了達(dá)到上述發(fā)明目的，解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種X波段GaN HEMT功率器件直流偏置電路，該電路包括柵極偏置電路和漏極偏置電路，其中:
[0006]所述柵極偏置電路用于對(duì)X波段GaN HEMT功率器件提供柵極電壓，包括電容C1、C3，電阻R1及扼流濾波電路K1，其柵極電壓Vgs與電阻R1的1腳及電容C3的1腳相連，電容C3的2腳與機(jī)殼地相連，電阻R1的2腳與扼流濾波電路K1扇形電容相連，扼流濾波電路K1的1/4 λ線與電容C1的1腳和X波段GaN HEMT功率器件輸入端相連，電容C1的2腳與微波輸入信號(hào)端相連；
[0007]所述漏極偏置電路用于對(duì)X波段GaN HEMT功率器件提供漏極電壓，包括電容C2、C4，電阻R2及扼流濾波電路K2，其漏極電壓Vds與電阻R2的1腳及扼流濾波電路K2扇形電容相連，電阻R2的2腳與電容C4的1腳相連，電容C4的2腳與機(jī)殼地相連，扼流濾波電路K2的1/4 λ線與電容C2的1腳和X波段GaN HEMT功率器件輸出端相連，電容C2的2腳與微波輸出信號(hào)端相連。
[0008]較佳的，所述扼流濾波電路K1和扼流濾波電路K2均由半徑等于1/4 λ的扇形和長(zhǎng)度等于1/4 λ的微帶線組成。
[0009]較佳的，所述電容C1和電容C2均為隔直電容，用于將加給功率管的電源與功放的輸入端口隔開(kāi)。
[0010]較佳的，所述電容C3和電容C4均為去耦電容，用于濾除電源產(chǎn)生的噪聲。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]1.本發(fā)明所設(shè)計(jì)的X波段GaN HEMT功率器件直流偏置電路采用四分之一波長(zhǎng)線提供直流偏置，在高頻端通直流、阻交流的能力更強(qiáng)，且易于設(shè)計(jì)，方便集成；
[0013]2.在四分之一波長(zhǎng)線末端設(shè)計(jì)兩個(gè)扇形電容，能夠更好的濾除電源雜波，且能夠展寬電路的頻帶；
[0014]3.在直流通路采用高頻高Q低損電容來(lái)阻隔直流信號(hào)，在X波段內(nèi)具有電路插損更小，反射更好，承受的電壓更大的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]結(jié)合附圖，通過(guò)下文的述詳細(xì)說(shuō)明，可更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0016]圖1是本發(fā)明提供的一種X波段GaN HEMT功率器件直流偏置電路原理圖；
[0017]圖2是柵極偏置電路原理圖及測(cè)試結(jié)果；
[0018]圖3是漏極偏置電路原理圖及測(cè)試結(jié)果；
[0019]圖4是本發(fā)明電路實(shí)施例電路。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下是結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分的實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0021]為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0022]本發(fā)明所述X波段GaN HEMT功率器件直流偏置電路包括以下具體的柵極偏置電路和漏極偏置電路，其電路見(jiàn)圖1所示。
[0023]其中，所述柵極偏置電路用于對(duì)X波段GaN HEMT功率器件提供合適的柵極電壓，且由電容Cl、C3，電阻R1及扼流濾波電路K1組成，扼流濾波電路K1由半徑等于1/4 λ的扇形和長(zhǎng)度等于1/4 λ的微帶線組成。柵極電壓Vgs與電阻R1的1腳、電容C3的1腳相連，電容C3的2腳與機(jī)殼地相連，電阻R1的2腳與扼流濾波電路K1扇形電容相連，扼流濾波電路K11/4 λ線與電容C1的1腳、X波段GaN HEMT功率器件輸入端相連，電容C1的2腳與微波輸入信號(hào)端相連。上述柵極偏置電路的主要功能是為GaN HEMT功率器件提供一個(gè)柵極電壓，還具有穩(wěn)定器件工作狀態(tài)、電源濾波功能和隔離微波信號(hào)功能，同時(shí)具有反射系數(shù)低、穩(wěn)定性好、高頻能量泄露少及直流電壓濾波等功能。
[0024]所述漏極偏置電路用于對(duì)X波段GaN HEMT功率器件提供合適的漏極電壓，且由電容C2、C4，電阻R2及扼流濾波電路K2組成，扼流濾波電路K2由半徑等于1/4 λ的扇形和長(zhǎng)度等于1/4 λ的微帶線組成。漏極電壓Vds與電阻R2的1腳、扼流濾波電路Κ2扇形電容相連，電阻R2的2腳與電容C4的1腳相連，電容C4的2腳與機(jī)殼地相連，扼流濾波電路K21/4 λ線與電容C2的1腳、X波段GaN HEMT功率器件輸出端相連，電容C2的2腳與微波輸出信號(hào)端相連。上述漏極偏置電路的主要功能是為GaN HEMT功率器件提供一個(gè)穩(wěn)定的漏極電壓，還具有電源濾波功能和隔離微波信號(hào)功能，同時(shí)具有反射系數(shù)低、穩(wěn)定性好、直流電壓濾波及大電流承受能力等