权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Broadband Switch-Mode Radio Frequency Power Amplifiers using Tunable Ferroelectric Thick-Film Components

使用可调谐铁电厚膜元件的宽带开关模式射频功率放大器

基本信息

批准号：
190081167
负责人：
Dr. Olof Bengtsson, Ph.D.
金额：
--
依托单位：
Department Mikrowellentechnik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2011
资助国家：
德国
起止时间：
2010-12-31 至 2017-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/190081167?language=en
关键词：
Broadband Switch Mode Radio Frequency

项目摘要

This project covers fundamental investigations on thermal effects in novel ferroelectric (Barium Strontium Titanate) varactors for RF amplifiers when exposed to high power at high frequencies. In addition, one major objective is to achieve efficient RF- and DC-decoupling for dynamic biasing. This is aimed to be accomplished by enhanced varactor layouts, in uniplanar as well as multilayer structures by considering coupled electrical and thermal properties at the same time, and by using different material preparation methods for thick-film and bulk ceramics. Special attention is put to reduce thermal resistance by using alternative substrate materials and a high-power package. Especially the high-power package requires dedicated investigations, as it influences the electrical as well as thermal properties of the device. The novel varactors will be modeled, characterized and optimized under large signal operation. Reliable models will be developed to enable simulation of tunable circuits at different temperatures as well as different power levels.As a proof-of-concept, a demonstrator integrating tunable matching networks into GaN-HEMT based power amplifiers with output power up to 50 W will be designed for a telecom band in the 0.9 to 3.0 GHz range. Efficiency and linearity of the tunable power amplifier will be investigated with signals up to 20 MHz bandwidth for the first time. Novel varactor biasing and RF- and DC-decoupling will be realized for dynamic operation and first dynamic behavior will be investigated using two-tone signals in large-scale operation.

本项目涵盖了射频放大器在高频高功率下的新型铁电（钛酸钡锶）变容管的热效应的基础研究。此外，一个主要目标是实现动态偏置的有效射频和直流去耦。通过同时考虑耦合的电学和热学性能，以及使用不同的材料制备方法来制备厚膜和块状陶瓷，从而在单平面和多层结构中增强变容管布局，从而实现这一目标。特别注意的是，通过使用替代基板材料和大功率封装来减少热阻。特别是大功率封装需要专门的研究，因为它会影响器件的电气和热性能。将在大信号下对新型变容管进行建模、表征和优化。将开发可靠的模型，以便在不同温度和不同功率水平下模拟可调谐电路。作为概念验证，将设计一个将可调谐匹配网络集成到基于GaN-HEMT的功率放大器中的演示器，输出功率高达50 W，用于0.9至3.0 GHz范围的电信频段。该可调谐功率放大器的效率和线性度将首次在高达20 MHz带宽的信号下进行研究。将在动态操作中实现新的变容偏置和射频与直流去耦，并在大规模操作中使用双音信号研究第一动态行为。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Wideband tunable GaN HEMT module utilizing thin-film BST varactors for efficiency optimization

利用薄膜 BST 变容二极管实现效率优化的宽带可调谐 GaN HEMT 模块

DOI：
10.1109/mwsym.2016.7540375
发表时间：
2016
期刊：
2016 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS)
影响因子：
0
作者：
A. Wiens;S. Preis;C. Schuster;M. Nikfalazar;C. Damm;M. Schuessler;W. Heinrich;O. Bengtsson;R. Jakoby
通讯作者：
R. Jakoby

Thick-film MIM BST varactors for GaN power amplifiers with discrete dynamic load modulation

用于具有离散动态负载调制的 GaN 功率放大器的厚膜 MIM BST 变容二极管

DOI：
10.1109/mwsym.2017.8059097
发表时间：
2017
期刊：
2017 IEEE MTT-S International Microwave Symposium (IMS)
影响因子：
0
作者：
S. Preis;D. Kienemund;N. Wolff;H. Maune;R. Jakoby;W. Heinrich;O. Bengtsson
通讯作者：
O. Bengtsson

Discrete RF-power MIM BST thick-film varactors

分立射频功率 MIM BST 厚膜变容二极管

DOI：
10.1109/eumc.2015.7345919
发表时间：
2015
期刊：
2015 European Microwave Conference (EuMC)
影响因子：
0
作者：
S. Preis;A. Wiens;D. Kienemund;D. Kendig;H. Maune;R. Jakoby;W. Heinrich;O. Bengtsson
通讯作者：
O. Bengtsson

Load Tuning Assisted Discrete-Level Supply Modulation Using BST and GaN Devices for Highly Efficient Power Amplifiers

使用 BST 和 GaN 器件实现高效功率放大器的负载调谐辅助离散级电源调制