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本文主要研究了应用于卫星通信终端设备中的S波段射频功率放大器的设计与实现,根据设计指标分别对功率输出级单级芯片、集成驱动级和功率输出级的三级芯片进行设计、仿真及流片,并通过对芯片实测验证设计的合理和有效性。 利用功率放大器设计的射频相关理论,分析GaAs HBT工艺特性,利用ADS对工艺库中的有源器件进行研究和晶体管选型,对比库中制作工艺不同的无源器件模型,确定了适用于本设计版图中的类型;分析了功率放大器中稳定及偏置电路,经反复优化,完成功率输出级单级芯片、集成驱动和功率输出级芯片的设计及流片。 利用负载牵引(Loadpull)系统完成功率输出级芯片的测试,包括小信号S参数测试及大信号功率测试,针对输出电流中的谐波分量设计出滤波匹配电路,有效提高了效率。利用HFSS对集成芯片电路板进行板级建模,协同ADS进行仿真,完成集成芯片测试板的焊接和优化调试。经测试,功率输出级芯片的输出功率达到33dBm,效率达到40%的指标要求,验证了设计的可行性,并对集成芯片实测结果进行分析,提出改进的方向。