中文引用格式: 顧江川,鄒冰清. 基于SiC IPD技術(shù)的小型化大功率Gysel功分器設計[J]. 電子技術(shù)應用,2025,51(9):39-43.
英文引用格式: Gu Jiangchuan,Zou Bingqing. Design of a miniaturized high-power Gysel power divider based on SiC IPD technology[J]. Application of Electronic Technique,2025,51(9):39-43.
引言
雷達射頻前端近年來不斷朝著大功率、小型化、高密度集成等方向發(fā)展[1-3],功分器作為射頻前端常用的無源器件,對其大功率小型化的要求也越來越高。威爾金森功分器是最常見的功分形式,具有結(jié)構(gòu)簡單、隔離度高、易于設計等優(yōu)點[4]。但其在大功率應用場合,存在諸多不足。而改進型的Gysel功分器相比傳統(tǒng)的威爾金森功分器具有更高的功率容量,在現(xiàn)代射頻前端系統(tǒng)的大功率應用場景中占據(jù)重要地位。
Gysel功分器具有更高的功率容量,Gysel功分器拓撲是將威爾金森拓撲中的100 Ω跨接隔離電阻變換成兩個50 Ω的對地隔離電阻,能夠有效地將一路耗散功率分成兩路,從而快速地將熱量傳遞到地或者殼體上,實現(xiàn)功率容量提升。而兩個對地隔離電阻也就意味著Gysel拓撲要比威爾金森拓撲多一個隔離網(wǎng)絡,這個隔離度網(wǎng)絡由兩段λg/4和一段λg/2波長線構(gòu)成,這就導致Gysel功分器通常尺寸較大,實際工程應用中存在諸多限制,無法適應小型化的應用場合。而當前一些學者對Gysel功分器的關(guān)注點在任意功率分配比的實現(xiàn)[5]、不等分功率比可調(diào)[6]、多頻段工作的靈活配置[7-8]等層面。對于縮小Gysel功分器的尺寸的方案,主流的方案仍然是加載stub枝節(jié)或者微帶線蛇形布局[9]。這些方案本質(zhì)上電路拓撲仍然是分布式的,對尺寸的縮減效果甚微,并不能從本質(zhì)上實現(xiàn)Gysel功分器的小型化。
針對Gysel功分器的小型化難題,本文提出一種基于IPD技術(shù)的新型小型化大功率Gysel功分器。采用π形和Bridged T-coil等效電路將分布式電路轉(zhuǎn)換成集總式拓撲,從而極大地縮減尺寸,實現(xiàn)功分器的小型化。集總電感和電容采用半導體工藝設計制造,加工精度高,感值容值精準,有利于保證器件性能穩(wěn)定。此外,基板采用SiC材料,熱導率高達390 W/(m·K),具有良好的散熱能力?;迥苡行鲗щ娮枭虾纳⒌臒崃?,有利于提升器件的功率容量。最后,從測試層面對所提出的功分器進行了分析。
本文詳細內(nèi)容請下載:
http://ihrv.cn/resource/share/2000006685
作者信息:
顧江川1,2,鄒冰清1,2
(1.南京國博電子股份有限公司,江蘇 南京 211111;
2.南京市高密度射頻微系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心,江蘇 南京 211111)