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宽禁带半导体GaN微波功率器件以其大电流密度、高功率密度、高击穿电压及高功率附加效率等优点,逐渐成为各国研究的热点。其优良特性决定了GaN器件在军用和民用微波功率领域将有广泛的应用前景。随着GaN HEMT器件工艺的发展,高功率高频率微波放大器的生产实现成为大家竞相追逐的目标。在以上背景下,本文基于GaN HEMT管芯技术,开展了C波段30W内匹配功率放大器的研制工作。主要工作和结果如下:针对功率放大器的技术特点,研究了器件工作类型与效率的关系、稳定性分析、负载牵引原理等关键技术理论,从带宽性能和设计方法上着重分析了匹配网络结构。在此基础上,设计了功率放大器内匹配结构和测试夹具:通过分析管芯性能确定最佳阻抗点;考虑到管壳寄生参数对内匹配性能的影响不能忽略,通过仿真比较,确定采用T型网络和人/4微带线组成的两级混合型匹配网络结构;采用三维仿真技术,设计实际匹配元件参数;为使测试夹具保证器件稳定性的同时不影响其微波性能,着重分析了电容的射频性能和损耗因素的影响,及其作为隔直电容、射频旁路电容和去耦电容的不同要求。最后,将管芯和匹配元件装配在管壳内,通过对偏置点、谐振点和匹配电容的调试分析,得到器件在Vds=32V, Ids=100mA条件下、5.3GHz~5.9GHz范围内的测试结果:在校准件上的测试结果显示,线性增益大于12dB且5.9GHz时取得最大值14.5dB,1dB压缩点输出功率大于45dBm,3dB压缩点功率附加效率大于46.4%;在夹具上的测试结果显示,因稳定性网络的加入而使器件达到绝对稳定状态,线性增益大于12dB且5.7GHz时取得最大值13dB,1dB压缩点输出功率大于44.7dBm,回波损耗小于-6dB,3dB压缩点功率附加效率大于47.2%。