CN210120535U - 一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，包括输入级电路、第一放大电路、第二放大电路、输出级电路，所述第一放大电路和第二放大电路并联后，左端接输入级电路的输出端，右端接输出级电路的输入端，所述输入级电路的输入端接射频信号输入端，输出级电路的输出端为射频信号输出端；所述第二放大电路与第一放大电路的结构、功能均相同，所述第一放大电路、第二放大电路关于射频信号输入端、射频信号输出端上下对称。本实用新型采用三级放大电路依次相连，构成信号通路，射频输入信号均分为两路，通过上下两部分电路放大后在射频输出端功率合成输出，以实现功率的放大，可应用于高功率、高效率、小型化、低驻波等应用场景。

Description

一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体的涉及一种Ka波段GaN高性能6W 功率放大器芯片。

背景技术

继硅(Si)、砷化镓(GaAs)之后，具有优良高温、高压、高频特性的氮化镓(GaN)材料被称为第三代半导体的代表，以其为材料基础的器件及电路已成为目前国际上研究的热点和重点，GaN具有材料宽间隙、电子饱和速率高、击穿场强大、耐高温、耐高压等特点，在国防军事等领域具有至关重要的意义。根据频率划分，毫米波是波长介于1mm-10mm的电磁波，由于毫米波的波长短、频带宽和它自身特殊的大气传播特性，使得Ka波段在雷达系统中得到了广泛的应用，从而推动Ka波段收发组件的快速发展，而功率放大器是收发组件中最为关键的组成部分，其输出功率、效率以及带宽等性能指标直接影响了整个收发组件的性能。目前，Ka波段微波单片集成电路已成为当前各种高科技武器的重点发展方向，可广泛用于各种先进的战术导弹、电子战、卫星通信系统和陆海空基的先进相控阵雷达，特别是机载和星载雷达，因此研究该频段的功率放大器芯片变得尤为重要。

对于Ka波段的雷达发射系统，发射端需要提供足够大的发射功率，由于发射系统中采用多个功率放大器芯片进行功率合成以此来提供足够的发射功率，因此单个功率放大器芯片具有较高的功率、效率和优秀的性能可以有效降低芯片个数，降低成本，减少功耗，保证工作的稳定性。所以如何设计Ka波段GaN 材料的高性能的功率放大器芯片是研究的热点。针对该问题，YounSub Noh等学者设计了一款Ka波段GaN单片放大器，采用的是栅长为0.15um的GaN材料高电子迁移率晶体管，测试结果显示在26GHz—29.5GHz频带内，功率附加效率 PAE>30％，最大PAE为34.5％，输出功率为37.8dBm—39dBm，芯片大小为3.4mm ×3.3mm(YounSub Noh，Yoon-Ho Choi，Inbok Yom，Ka-band GaN Power Amplifier MMICChipset for Satellite and 5G Cellular Communications[C]. Asia-PacificConference on Antennas and Propagation，Korea，2015)，该功放芯片性能优异，具有较高的效率和功率，但是带宽相对较窄，并且芯片末级采用八路合成，整个芯片的尺寸较大。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，目的在于克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供一种以满足Ka波段高功率、高效率、宽带高增益、低驻波、小型化应用场景下保持高性能的功率放大器芯片。

本实用新型采用下述的技术方案：

一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，包括输入级电路、第一放大电路、第二放大电路、输出级电路，所述第一放大电路和第二放大电路并联后，左端接输入级电路的输出端，右端接输出级电路的输入端，所述输入级电路的输入端接射频信号输入端，输出级电路的输出端为射频信号输出端；

所述第一放大电路包括依次连接的输入匹配网络、第一稳定网络、场效应管Q1、第一匹配网络、第二稳定网络、场效应管Q2、第二匹配网络，还包括第三稳定网络、第四稳定网络、场效应管Q3、场效应管Q4、第三匹配网络、输出匹配网络，所述第三稳定网络与场效应管Q3连接，第四稳定网络与场效应管Q4 连接，第三匹配网络与输出匹配网络连接，所述第三稳定网络的输入端连接第二匹配网络的右上端，第四稳定网络的输入端连接第二匹配网络的右下端，场效应管Q3、场效应管Q4的漏极分别连接第三匹配网络的左上端和左下端，输出匹配网络的输出端接输出级电路的输入端；

所述第一稳定网络、第一匹配网络、第二稳定网络、第二匹配网络、第三稳定网络、第四稳定网络、输出匹配网络的输入端分别设有第一偏置电路、第一漏极电路、第二偏置电路、第二漏极电路、第三偏置电路、第四偏置电路、第三漏极电路；

所述第二放大电路与第一放大电路的结构、元器件参数、功能均相同，所述第一放大电路、第二放大电路关于射频信号输入端、射频信号输出端上下对称。

优选的，所述输入级电路由依次串联连接的电容C0、微带线构成，所述电容C0的左端接外电路的输出端，微带线M0的右端接输入匹配网络的输入端。

优选的，所述输入匹配网络包括依次串联连接的微带线M1、电容C1、微带线M2、微带线M3，所述微带线M2与微带线M3之间设有电容C2，所述电容C2 的一端接在微带线M2与微带线M3之间，另一端接地。

优选的，所述第一稳定网络、第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络的电路拓扑结构相同，元器件参数不同；所述第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络的电路拓扑结构相同，元器件参数均相同；所述第一稳定网络包括并联连接的电容C5、电阻R4、电容C6；所述第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络均由并联连接的电容C13、电阻R9、电容C14构成。

优选的，所述第一匹配网络包括依次串联连接的微带线M6、电容C9、微带线M7、电容C10，所述电容C10远离微带线M7的一端接地；所述第二匹配网络包括依次串联连接的微带线M10、电容C18、电容C19，电容C17，所述电容C17 的一端连接在微带线M10与电容C18之间，另一端接地，所述电容C18、电容 C19之间竖向设有微带线M11、微带线M12；所述第三匹配网络包括依次串联连接的电容C28、微带线M15、电容C29，所述电容C28的左端和电容C29的下端均接地，所述电容C28、微带线M15之间竖向设有微带线13、微带线M14。

优选的，所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路的电路拓扑结构相同，元器件参数相同；所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路均包括依次串联连接的电阻R1、电感L1、电阻R2、电阻R3、电容C4，所述电感L1、电阻R2之间设有电容C3，所述电容C3的左端和电容C4的右端均接地。

优选的，所述第一漏极电路包括依次串联连接的电容C7、电阻R5、电容C8，所述电容C7、电阻R5之间竖向设有微带线M4、微带线M5，所述电容C7的左端和电容C8的右端均接地；所述第二漏极电路、第三漏极电路与第一漏极电路的电路拓扑结构相同，元器件参数不同。

优选的，所述输出匹配网络包括依次串联连接的微带线M18、电容C32、微带线M19；所述输出级电路由一段微带线M20构成。

本实用新型的有益效果是：

1)、本实用新型整个信号通路采用电容和微带线进行阻抗匹配，电容和微带线便于实现和调节，损耗较小，有效地减少了匹配器件本身引入的损耗。

2)、本实用新型采用栅长为100nm的硅基GaN工艺，在Ka波段具有更好的高频特性，工作频带为26GHz—31GHz，电路采用3级放大，小信号增益大于 22dB，末级4路合成即可以实现7W的输出功率，在保证所需功率输出的情况下有效的减小了电路尺寸，并且功率附加效率(PAE)大于32％，输入输出回波损耗大于15dB，具有高功率、高效率、小型化、低驻波等优势。

3)、本实用新型采用特殊的偏置电路和漏极电路，在完成阻抗匹配的同时，兼顾有提供直流供电以及防止高频自激的功能。

4)、本实用新型采用的电阻和电容并联结构的稳定网络可以方便有效地调节电路的稳定性，调节电容和电阻的值即可以提高电路的稳定性，并且该结构的插损很小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1是本实用新型信号通路结构示意图。

图2是本实用新型电路结构示意图。

图3是本实用新型输入级电路结构示意图。

图4是本实用新型输入匹配网络电路结构示意图。

图5是本实用新型第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路、第四偏置电路结构示意图。

图6是本实用新型第一稳定网络电路结构示意图。

图7是本实用新型第一漏极电路结构示意图。

图8是本实用新型第一匹配网络电路结构示意图。

图9是本实用新型第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络电路结构示意图。

图10是本实用新型第二漏极电路结构示意图。

图11是本实用新型第二匹配网络电路结构示意图。

图12是本实用新型第三匹配网络电路结构示意图。

图13是本实用新型第三漏极电路结构示意图。

图14是本实用新型输出匹配网络电路结构示意图。

图15为本实用新型输入和输出回波损耗曲线图。

图16为本实用新型小信号增益曲线图。

图17为本实用新型功率附加效率(PAE)和输出功率(Pout)曲线图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图14所示，一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，包括输入级电路、第一放大电路、第二放大电路、输出级电路，所述第一放大电路和第二放大电路并联后，左端接输入级电路的输出端，右端接输出级电路的输入端，所述输入级电路的输入端接外电路的输出端，输出级电路的输出端接外电路的输入端；本实用新型采用第一放大电路、第二放大电路两路电路构成信号通路，所述第一放大电路、第二放大电路均采用三级放大；

所述第一放大电路包括依次连接的输入匹配网络、第一稳定网络、场效应管Q1、第一匹配网络、第二稳定网络、场效应管Q2、第二匹配网络，还包括第三稳定网络、第四稳定网络、场效应管Q3、场效应管Q4、第三匹配网络、输出匹配网络，所述第三稳定网络与场效应管Q3连接，第四稳定网络与场效应管Q4 连接，第三匹配网络与输出匹配网络连接，所述第三稳定网络的输入端连接第二匹配网络的右上端，第四稳定网络的输入端连接第二匹配网络的右下端，场效应管Q3、场效应管Q4的漏极分别连接第三匹配网络的左上端和左下端，输出匹配网络的输出端接输出级电路的输入端；

所述第一稳定网络、第一匹配网络、第二稳定网络、第二匹配网络、第三稳定网络、第四稳定网络、输出匹配网络的输入端分别设有第一偏置电路、第一漏极电路、第二偏置电路、第二漏极电路、第三偏置电路、第四偏置电路、第三漏极电路；所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路的上端分别连接Vg1端、Vg2端、Vg3端，所述第一漏极电路、第二漏极电路、第三漏极电路的上端分别连接VD1端、VD2端、VD3端；所述场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3、场效应管Q4的源极均接地。所述场效应管Q1的栅宽为8*30um，场效应管Q2的栅宽为8*70um，场效应管Q3的栅宽为8*70um，场效应管Q4的栅宽为8*70um；

所述第二放大电路与第一放大电路的结构、元器件参数、功能均相同，所述第一放大电路、第二放大电路关于射频信号输入(输入级电路)、输出端(输出级电路)上下对称，上下两部分电路完全相同，进而保证了上下两路信号的相位和幅度具有高度的一致性，进而减小了输出端上下两路信号功率合成的损耗。

本实用新型用于信号的发射，其长宽为3.3mm×2.5mm，本实用新型封装成芯片后，芯片的厚度为0.1mm，采用栅长为100nm的硅基GaN材料工艺进行设计。本实用新型一共有12供电接口，其中包括2个VG1、2个VD1、2个VG2、2 个VD2、2个VG3、2个VD3，正常工作时，偏置电路供电电压VG1＝VG2＝VG3＝-1.2V，漏极电路供电电压VD1＝VD2＝VD3＝12V。

所述输入级电路由依次串联连接的电容C0、微带线构成，所述电容C0的左端接外电路的输出端，微带线M0的右端接输入匹配网络的输入端。所述输入级电路用于调节输入端口的阻抗匹配，使输入阻抗为50欧姆。

所述输入匹配网络包括依次串联连接的微带线M1、电容C1、微带线M2、微带线M3，所述微带线M2与微带线M3之间设有电容C2，所述电容C2的一端接在微带线M2与微带线M3之间，另一端接地。所述微带线M1的下端连接输入级电路中微带线M0的右端，微带线M3的上端连接第一稳定网络的输入端；所述电容C1起隔直流电作用，防止上下两路电源VG1馈电之间相互影响，同时防止直流电进入射频输入端，所述输入匹配网络起调节输入阻抗匹配和小信号增益平坦度，以及起到提高场效应管Q1稳定性的作用。

所述第一稳定网络与第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络的电路拓扑结构相同，元器件参数不同；所述第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络的电路拓扑结构相同，元器件参数相同；所述第一稳定网络包括并联连接的电容C5、电阻R4、电容C6；所述第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络均由并联连接的电容C13、电阻R9、电容C14构成。

所述第一稳定网络中电容C5、电阻R4、电容C6的左端均连接微带线M3的上端，其右端均连接场效应管Q1的栅极；所述第二稳定网络中电容C13、电阻 R9、电容C14的左端均连接在第一匹配网络中微带线M7的右端，其右端均连接在场效应管Q2的栅极；所述第三稳定网络中电容C13、电阻R9、电容C14的左端均连接在第二匹配网络中微带线M12的上端，其右端均连接在场效应管Q3的栅极；所述第四稳定网络中电容C13、电阻R9、电容C14的左端均连接在第二匹配网络中微带线M11的下端，其右端均连接在场效应管Q4的栅极；

所述第一稳定网络、第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络的作用在于调节场效应管的稳定性，防止电路出现不稳定自激的情况，通过调节电阻和电容的值，很容易实现场效应管的稳定，由于场效应管Q2、场效应管Q3和场效应管Q4相同，栅长都为8*70um，所以其对应的稳定网络中的元器件值大小都相同，其中C13电容的大小为0.6pF，R9电阻为50欧姆，C14电容的大小为0.6pF；场效应管Q1的栅长为8*30um，第一稳定网络中电容C5为0.4pF、电阻R4为40 欧姆，电容C6的大小为0.4pF。

所述第一匹配网络包括依次串联连接的微带线M6、电容C9、微带线M7、电容C10，所述电容C10远离微带线M7的一端接地；所述微带线M6的左端接场效应管Q1的漏极，微带线M7与电容C10之间接第二稳定网络的输入端。所述第一匹配网络用于匹配场效应管Q1的输出阻抗与场效应管Q2的输入阻抗，调节场效应管Q1与场效应Q2之间的阻抗匹配。

所述第二匹配网络包括依次串联连接的微带线M10、电容C18、电容C19，电容C17，所述电容C17的一端连接在微带线M10与电容C18之间，另一端接地，所述电容C18、电容C19之间竖向设有微带线M11、微带线M12；所述微带线M10 的左端连接场效应管Q2的漏极，微带线M11的下端连接第四稳定网络的输入端，微带线M12的上端连接第三稳定网络的输入端。所述第二匹配网络用于匹配场效应管Q2的输出阻抗与场效应管Q3和场效应管Q4的输入阻抗，调节场效应管 Q2、场效应管Q3和场效应管Q4之间的阻抗匹配。

所述第三匹配网络包括依次串联连接的电容C28、微带线M15、电容C29，所述电容C28的左端和电容C29的下端均接地，所述电容C28、微带线M15之间竖向设有微带线13、微带线M14。所述微带线13的上端接场效应管Q3的漏极，微带线M14的下端接场效应管Q4的漏极；所述第三匹配网络用于场效应管Q3 和场效应管Q4的输出端功率合成，同时起调节输出功率和效率以及输出回波损耗的作用。

所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路的电路拓扑结构相同，元器件参数均相同；所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路均包括依次串联连接的电阻R1、电感L1、电阻R2、电阻R3、电容C4，所述电感L1、电阻R2之间设有电容C3，所述电容C3的左端和电容C4的右端均接地。所述第一偏置电路中电阻R1的下端接输入匹配网络中微带线M3的上端，电阻R2、电阻R3之间接VG1端，电源VG1对场效应管Q1 的栅极进行供电；所述第二偏置电路中的电阻R1下端接第一匹配网络中微带线 M7余电容C10之间，电阻R2、电阻R3之间接VG2端；所述第三偏置电路中的电阻R1下端接第二匹配网络中微带线M12的上端，电阻R2、电阻R3之间接VG3 端；所述第四偏置电路中电阻R1的上端接第三匹配网络中微带线M11的下端。

所述电阻R1、电阻R2为限流电阻，防止场效应管栅极电流过大烧毁，阻值大小均为20欧姆，电感L1扼制高频信号进入直流电源，大小为0.8nH，电容 C3为高频去耦电容，大小为1pF，电阻R3和电容C4串联连接，用于滤除电源中低频信号的干扰，电阻R3为10欧姆，电容C4为3pF；所述第一偏置电路对场效应管Q1的栅极进行馈电，用于调节场效应管Q1的静态工作点，同时具有提高场效应管Q1稳定性的作用，另外第一偏置网络可以扼制高频信号进入电源VG1 端；所述第二偏置电路对场效应管Q2的栅极进行馈电，用于调节场效应管Q2 的静态工作点，同时具有提高晶体管Q2稳定性的作用，另外第二偏置网络可以扼制高频信号进入电源VG2端；所述第三偏置电路对场效应管Q3和场效应管Q4 的栅极进行馈电，用于调节场效应管Q3和场效应管Q4的静态工作点，同时具有提高场效应管Q3稳定性的作用，另外第三偏置网络可以扼制高频信号进入电源VG3端；所述第四偏置电路用于调节场效应管Q3和场效应管Q4上两路信号的相位一致性，具有提高场效应管Q4稳定性的作用。

所述第一漏极电路包括依次串联连接的电容C7、电阻R5、电容C8，所述电容C7、电阻R5之间竖向设有微带线M4、微带线M5，所述电容C7的左端和电容 C8的右端均接地，所述微带线M4的下端接场效应管Q1的漏极，微带线M5的上端接VD1端，第一漏极电路对场效应管Q1的漏极进行供电，同时扼制高频信号进入电源VD1端；电阻R5与电容C8串联连接的电路，用于滤除电源中低频信号的干扰，电阻R5为10欧姆，电容C8为3pF，微带线M4和电容C7参与电路的阻抗匹配，不同的漏极电路这两者的值不相同，微带线M4长度为370um，宽度为30um，电容C7的大小为0.35pF。

所述第二漏极电路、第三漏极电路与第一漏极电路的电路拓扑结构相同，元器件参数不同。

所述第二漏极电路中微带线M8的下端接场效应管Q2的漏极，微带线M9的上端接VD2端；第二漏极电路对场效应管Q2的漏极进行供电，同时扼制高频信号进入电源VD2端，电阻R10与电容C16串联连接的电路，用于滤除电源中低频信号的干扰，电阻R10为10欧姆，电容C16为3pF，微带线M8和电容C15参与场效应管Q2输出端电路的阻抗匹配，微带线M8的长度为620um，宽度为50um，电容C15的大小为1pF。

所述第三漏极电路中微带线M16的下端输出匹配网络中微带线M18的上端，微带线M17的上端接VD3端；第三漏极电路对场效应管Q3和场效应管Q4的漏极进行供电，同时扼制高频信号进入电源VD3端，电阻R19与电容C31串联连接的电路，用于滤除电源中低频信号的干扰，电容C31的右端接地，电阻R19为 10欧姆，电容C31为3pF，微带线M16和电容C30参与场效应管Q3和场效应管 Q4输出端电路的阻抗匹配，微带线M16的长度为960um，宽度为60um，电容C30 的大小为0.82pF。

所述输出匹配网络包括依次串联连接的微带线M18、电容C32、微带线M19；所述输出级电路由一段微带线M20构成。所述微带线M18的上端连接第三匹配网络中微带线M15和电容C29之间，微带线M19的下端连接在输出级电路中微带线M20的左端，微带线M20的右端为本实用新型的输出端，接外电路的输入端。所述输出匹配网络用于本实用新型上下两路信号在末端进行功率合成输出，并且调节输出回波损耗和功放的输出功率，使本实用新型实现最大功率输出。

图15所示为本实用新型的输出功率(Pout)和功率附加效率(PAE)，在 26GHz-31GHz工作频带内，该功率放大器的饱和输出功率为38.5dBm左右，功率附加效率大于32％；图16所示为本实用新型的小信号增益曲线，在26GHz-31GHz 工作频带内，功放的小信号增益大于22dBm，随着频率升高，增益降低；图17 为本实用新型的输入输出回波曲线，在26GHz-31GHz工作频带内，输入输出回波损耗大于15dB；该功率放大器封装成芯片后，整个芯片的尺寸为 3.3mm×2.5mm，可以发现该芯片相比现有的芯片具有尺寸小、输出功率高、驻波小、效率高等优势，是一款适用于Ka波段通信的高性能功放芯片。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，包括输入级电路、第一放大电路、第二放大电路、输出级电路，所述第一放大电路和第二放大电路并联后，左端接输入级电路的输出端，右端接输出级电路的输入端，所述输入级电路的输入端接射频信号输入端，输出级电路的输出端为射频信号输出端；

所述第一放大电路包括依次连接的输入匹配网络、第一稳定网络、场效应管Q1、第一匹配网络、第二稳定网络、场效应管Q2、第二匹配网络，还包括第三稳定网络、第四稳定网络、场效应管Q3、场效应管Q4、第三匹配网络、输出匹配网络，所述第三稳定网络与场效应管Q3连接，第四稳定网络与场效应管Q4连接，第三匹配网络与输出匹配网络连接，所述第三稳定网络的输入端连接第二匹配网络的右上端，第四稳定网络的输入端连接第二匹配网络的右下端，场效应管Q3、场效应管Q4的漏极分别连接第三匹配网络的左上端和左下端，输出匹配网络的输出端接输出级电路的输入端；

所述第一稳定网络、第一匹配网络、第二稳定网络、第二匹配网络、第三稳定网络、第四稳定网络、输出匹配网络的输入端分别设有第一偏置电路、第一漏极电路、第二偏置电路、第二漏极电路、第三偏置电路、第四偏置电路、第三漏极电路；

所述第二放大电路与第一放大电路的结构、元器件参数、功能均相同，所述第一放大电路、第二放大电路关于射频信号输入端、射频信号输出端上下对称。

2.根据权利要求1所述的一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，所述输入级电路由依次串联连接的电容C0、微带线M0构成，所述电容C0的左端接外电路的输出端，微带线M0的右端接输入匹配网络的输入端。

3.根据权利要求1所述的一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，所述输入匹配网络包括依次串联连接的微带线M1、电容C1、微带线M2、微带线M3，所述微带线M2与微带线M3之间设有电容C2，所述电容C2的一端接在微带线M2与微带线M3之间，另一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，所述第一稳定网络、第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络的电路拓扑结构相同，元器件参数不同；所述第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络的电路拓扑结构相同，元器件参数均相同；所述第一稳定网络包括并联连接的电容C5、电阻R4、电容C6；所述第二稳定网络、第三稳定网络、第四稳定网络均由并联连接的电容C13、电阻R9、电容C14构成。

5.根据权利要求1所述的一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，所述第一匹配网络包括依次串联连接的微带线M6、电容C9、微带线M7、电容C10，所述电容C10远离微带线M7的一端接地；所述第二匹配网络包括依次串联连接的微带线M10、电容C18、电容C19，电容C17，所述电容C17的一端连接在微带线M10与电容C18之间，另一端接地，所述电容C18、电容C19之间竖向设有微带线M11、微带线M12；所述第三匹配网络包括依次串联连接的电容C28、微带线M15、电容C29，所述电容C28的左端和电容C29的下端均接地，所述电容C28、微带线M15之间竖向设有微带线13、微带线M14。

6.根据权利要求1所述的一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路的电路拓扑结构相同，元器件参数相同；所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路均包括依次串联连接的电阻R1、电感L1、电阻R2、电阻R3、电容C4，所述电感L1、电阻R2之间设有电容C3，所述电容C3的左端和电容C4的右端均接地。

7.根据权利要求1所述的一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，所述第一漏极电路包括依次串联连接的电容C7、电阻R5、电容C8，所述电容C7、电阻R5之间竖向设有微带线M4、微带线M5，所述电容C7的左端和电容C8的右端均接地；所述第二漏极电路、第三漏极电路与第一漏极电路的电路拓扑结构相同，元器件参数不同。

8.根据权利要求1所述的一种Ka波段GaN高性能6W功率放大器芯片，其特征在于，所述输出匹配网络包括依次串联连接的微带线M18、电容C32、微带线M19；所述输出级电路由一段微带线M20构成。

Images