Mikrowellen-Schaltverstärker in GaN- und GaAs-Technologie

Designgrundlagen und Komponenten

,

• Publisher: Cuvillier Verlag
• Year: 2010
• eBook ISBN:
  9783736933040
• Print ISBN:
  9783869553047
• Edition: 1

Die Arbeit liefert Beiträge zur Verbesserung von Mikrowellen-Leistungsverstärkern auf Basis von III-V-Halbleitern. DerSchwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Effizienzsteigerungvon Leistungsverstärkern.Im ersten Teil wird ein erweiterter Ansatz zur Modellierungvon Gehäusen für Leistungstransistoren vorgestellt. Im Gegensatzzu den gängigen Beschreibungen ermöglicht dieserAnsatz die Separierung der Einzeleffekte innerhalb des Transistorgehäuses.Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit dem Entwurf undder Realisierung von Schaltverstärkern. Zunächst wird einhybrider Klasse-E-Verstärker auf Basis von GaAs-HBTs miterhöhter Durchbruchspannung vorgestellt, der bei 3 GHzeine Kollektoreffizienz von 80% bei einer Ausgangsleistungvon 10 W und 3 GHz erreicht. Den Schwerpunkt bildet jedochdie Entwicklung von digitalen Leistungsverstärkern für KlasseS und ähnliche Systeme. Die dabei verwendeten Verstärkerblöckeunterscheiden sich grundlegend von allen bisherverwendeten Mikrowellen-Leistungsverstärkern. Die digitalenVerstärkerblöcke sind breitbandig ausgelegt und daher in derLage, beliebige Bitfolgen mit Bitraten im Gbit/s-Bereich zuübertragen. Zur Entwicklung der Klasse-S-Verstärkerblöckewurden MMICs in GaAs-HBT- und GaN-HEMT-Technologieentworfen und realisiert. Die Messung der unterschiedlichenMMICs zeigt bis zu Bitraten von 1, 8 Gbit/s sehr hohe Effizienzenvon 90% und Rechteckleistungen von bis zu 20 W.