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Design of silicon-germanium HBT power amplifiers for microwave radar applications .

机译：用于微波雷达应用的硅锗HBT功率放大器的设计。

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摘要

This dissertation explores the design of Silicon-Germanium (SiGe) Heterojunction Bipolar Transistor (HBT) power amplifiers for radar applications at X-Band (8-12 GHz) and above. As successive generations of SiGe become faster and faster, they consequently experience decreasing breakdown voltages. This lack of breakdown voltage presents a fundamental challenge for power amplifiers to achieve necessary output power and efficiency parameters for the systems in which they operate. Novel techniques for increasing breakdown voltage as well as techniques for thermally optimizing power amplifier cells are investigated.;For X-Band power amplifiers, this dissertation covers: (1) A mixed breakdown cascode architecture for increased breakdown voltage in SiGe (Chapter II, also published in [1]). (2) A high-gain two-stage power amplifier operating from 8.5 to 10.5 GHz with a nominal output power of 20 dBm and a Power-Added-Efficiency (PAE) of 25% (Chapter III, also published in [2], [3], and [4]). (3) A high power SiGe amplifier with a near one Watt output power (Chapter IV, also published in [5]).;Additionally, techniques for thermally modeling and optimizing power amplifier structures in commercially available design kits are presented. For thermal optimizing and modeling the dissertation covers: (1) Analysis of thermal coupling between adjacent devices through the use of infrared imagery (Chapter V, also published in [6]). (2) Modeling and optimization techniques in commercially available software, exhibited through the thermal balance of a multi-transistor array (Chapter VI, also accepted for publication in IEEE Transactions on Electron Devices).
机译：本文探讨了用于X波段（8-12 GHz）及更高频段的雷达应用的硅锗（SiGe）异质结双极晶体管（HBT）功率放大器的设计。随着相继发展的SiGe越来越快，其击穿电压随之降低。击穿电压的这种缺乏提出了功率放大器要实现其工作系统所需的输出功率和效率参数的根本挑战。研究了提高击穿电压的新技术以及对功率放大器单元进行热优化的技术。对于X波段功率放大器，本论文涵盖：（1）混合击穿共源共栅架构，用于提高SiGe中的击穿电压（第二章，发表在[1]）。 （2）工作于8.5至10.5 GHz的高增益两级功率放大器，标称输出功率为20 dBm，功率附加效率（PAE）为25％（第三章，也发表在[2]中， [3]和[4]）。 （3）具有接近一瓦输出功率的高功率SiGe放大器（第四章，也发表在[5]中）。此外，还介绍了在商用设计套件中对功率放大器结构进行热建模和优化的技术。对于热优化和建模，论文涵盖：（1）通过使用红外图像分析相邻设备之间的热耦合（第五章，也发表在[6]中）。 （2）通过多晶体管阵列的热平衡展示的可商购软件中的建模和优化技术（第六章，也已接受在IEEE Transactions on Electron Devices上发表）。

著录项

  • 作者

    Andrews, Joel.;

  • 作者单位

    Georgia Institute of Technology.;

  • 授予单位 Georgia Institute of Technology.;
  • 学科 Engineering Electronics and Electrical.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2009
  • 页码 121 p.
  • 总页数 121
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 无线电电子学、电信技术;
  • 关键词

  • 入库时间 2022-08-17 11:38:27

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