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Cuvillier Verlag

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Optimierung von koplanaren GaN-MMIC-Leistungsverstärkern im X-Band

Printausgabe
EUR 39,90

E-Book
EUR 27,90

Optimierung von koplanaren GaN-MMIC-Leistungsverstärkern im X-Band (Band 54)

Erhan Ersoy (Autor)

Vorschau

Inhaltsverzeichnis, PDF (620 KB)
Leseprobe, PDF (980 KB)

ISBN-13 (Printausgabe) 9783736971578
ISBN-13 (E-Book) 9783736961579
Sprache Deutsch
Seitenanzahl 154
Umschlagkaschierung matt
Auflage 1.
Buchreihe Innovationen mit Mikrowellen und Licht. Forschungsberichte aus dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik
Band 54
Erscheinungsort Göttingen
Promotionsort TU Berlin
Erscheinungsdatum 13.03.2020
Allgemeine Einordnung Dissertation
Fachbereiche Elektrotechnik
Nachrichten- und Kommunikationstechnik
Schlagwörter HF-Leistungsverstärkertheorie, Leistungsverstärkertheorie, Ausgangsleistung, Load-Pull-Messplatz, Transistoren, Leistungsverstärkerkenngrößen, Streifenleitungen, Leitungsarten, Optimierungsansätze, CPW-Variante, GaN-MMIC-Leistungsverstärker, Entwurfsalgorithmus, Benchmarking, HF-Power Amplifier Theory, Power Amplifier Theory, Output power, Power amplifier classes, Load-pull measuring station, Transistors, Power amplifier characteristics, Striplines, Line types, Optimisation approaches, CPW variant, Design algorithm
Beschreibung

Seit seiner Erfindung wurde der Transistor stetig weiterentwickelt und hat die bis dato in Verstärkern verwendeten Elektronenröhren immer mehr verdrängt. Auch bei Radar- und Satellitenanwendungen im X-Band (8 bis 12 GHz) setzten sich die Halbleiter-Bauelemente zunehmend durch. Für derartige Anwendungen werden Leistungsverstärker in Form von monolithisch integrierten Mikrowellenschaltkreisen (MMIC) mit einer Ausgangsleistung von >10 W benötigt.
Die vorliegende Arbeit stellt geeignete koplanare X-Band-MMIC- Leistungsverstärker auf Basis von GaN-Transistoren vor. Zudem soll das Potential der koplanaren Variante im Vergleich zur gängigen Mikrostreifenleitungsversion geklärt werden, da Verstärker mit Mikrostreifenleitungen unter sonst gleichen Bedingungen bessere Kennwerte liefern. Drei Optimierungsansätze werden untersucht, um Defizite der Koplanarleitung zu kompensieren. Zwei dieser Ansätze liefern signifikante Verbesserungen, mit denen sich das Leistungspotenzial koplanarer MMICs weiter ausschöpfen lässt. Die Machbarkeit aufgebauter Verstärkermodule wird demonstriert.
Es werden koplanare GaN-MMIC-Verstärker vorgestellt, die eine maximale PAE von 37 %, eine GT von 26 dB und eine maximale Leistung Pout,max von 12 W erzielen. Eine State-of-the-Art-Betrachtung zeigt, dass die Kennwerte der entworfenen Leistungsverstärker im Mittelfeld der mit Mikrostreifenleitungen realisierten Leistungsverstärker-MMIC liegen.
Mit diesen MMICs wurden hybride Verstärkermodule aufgebaut. Neben einem Single-Ended-Verstärker wurden auch balancierte Leistungsverstärker realisiert. Die balancierten Verstärker erreichen bei 10 GHz ein Pout,max von 22 W, ein GT von 24 dB und eine PAE von 31 %.