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0.35-2GHz GaN HEMT超宽带高效率功率放大器设计 预览
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作者 韩娜 廖学介 +1 位作者 杨秀强 庞玉会 《电子世界》 2019年第21期180-181,共2页
设计并制作了一款GaN基内匹配功率放大器。管芯选用0.25um大栅宽GaN HEMT,放大器用氧化铝陶瓷材料制作匹配电路,实现小型化。匹配网络中,电容器采用MIM陶瓷电容实现,电感采用高阻线实现,匹配电路和管芯之间使用金丝键合,功放封装在24mm&... 设计并制作了一款GaN基内匹配功率放大器。管芯选用0.25um大栅宽GaN HEMT,放大器用氧化铝陶瓷材料制作匹配电路,实现小型化。匹配网络中,电容器采用MIM陶瓷电容实现,电感采用高阻线实现,匹配电路和管芯之间使用金丝键合,功放封装在24mm×17.4mm金属管壳。测试结果显示,该功率放大器在0.35-2GHz超宽频带内可实现:功率增益26dB,输出功率大于40dBm,功率附加效率40%~50%。 展开更多
关键词 功率放大器 功率附加效率 匹配网络 功率增益 超宽带 匹配电路 GaN HEMT
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C波段紧凑型25W GaN宽带功率放大器 预览
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作者 刘帅 蔡道民 武继斌 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第2期248-251,257共5页
基于0.25μm GaN工艺和以SiC为衬底的高电子迁移率晶体管(HEMT)技术,采用电抗匹配、优化电路的静态直流工作点、三级放大结构栅宽比1:3.6:16等措施,保证电路的增益和功率指标,实现了C波段高功率、高增益和高效率的宽带单片微波集成电路(... 基于0.25μm GaN工艺和以SiC为衬底的高电子迁移率晶体管(HEMT)技术,采用电抗匹配、优化电路的静态直流工作点、三级放大结构栅宽比1:3.6:16等措施,保证电路的增益和功率指标,实现了C波段高功率、高增益和高效率的宽带单片微波集成电路(MMIC)放大器。芯片测试结果表明,在4~8 GHz频率范围内,漏极电压28 V,连续波条件下,放大器的小信号增益大于30 dB,大信号增益大于23 dB,饱和输出功率大于44 dBm,功率附加效率为38%~45%。该单片放大器芯片尺寸为3.6 mm×4.0 mm。 展开更多
关键词 GAN高电子迁移率晶体管 功率放大器 宽带 功率附加效率
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一种2~20 GHz超宽带高效率功率放大器
3
作者 胡腾飞 林福江 +1 位作者 叶甜春 梁晓新 《微电子学》 CAS 北大核心 2019年第1期39-43,共5页
基于0.25μm GaAs pHEMT工艺,设计了一种2~20GHz的超宽带高效率功率放大器。该功率放大器采用非均匀分布式结构,可以为各级晶体管提供最佳负载阻抗。引入了漏极并联电容,以平衡输入与输出传输线的相速度,提高了输出功率和效率。在栅极... 基于0.25μm GaAs pHEMT工艺,设计了一种2~20GHz的超宽带高效率功率放大器。该功率放大器采用非均匀分布式结构,可以为各级晶体管提供最佳负载阻抗。引入了漏极并联电容,以平衡输入与输出传输线的相速度,提高了输出功率和效率。在栅极引入了RC并联电路,能提高输入传输线的截止频率,保证电路稳定。仿真结果表明,在2~20GHz的频带范围内,该功率放大器的增益为(10.7±1.2)dB,输入回波损耗小于-10dB,饱和输出功率为28.8~29.7dBm,功率附加效率(PAE)为33%~47%。 展开更多
关键词 功率放大器 超宽带 功率附加效率 分布式放大器
一种55nm CMOS 5GHz高效E类射频功率放大器
4
作者 王晓蕾 叶坤 +1 位作者 王月恒 倪伟 《微电子学》 CAS 北大核心 2019年第5期623-627,共5页
为了减小功率放大器的功率损耗、提高功率附加效率,基于TSMC 55nm CMOS工艺,设计了一种工作频率为5GHz的高效率E类射频功率放大器。采用包含驱动级的两级电路结构,提高了电路的功率增益。对负载回路进行优化设计,改善了漏极电压与电流... 为了减小功率放大器的功率损耗、提高功率附加效率,基于TSMC 55nm CMOS工艺,设计了一种工作频率为5GHz的高效率E类射频功率放大器。采用包含驱动级的两级电路结构,提高了电路的功率增益。对负载回路进行优化设计,改善了漏极电压与电流波形交叠的问题,进而提升了效率,同时降低了漏极电压的峰值,缓解了晶体管的击穿压力。仿真结果表明,电源电压为2.5V时,该放大器的输出功率为21.2dBm,功率附加效率为53.1%。 展开更多
关键词 E类功率放大器 CMOS 两级级联结构 功率附加效率
不同层面缺陷地对功率放大器的影响 预览
5
作者 李贺 《电子与封装》 2019年第10期44-48,共5页
论述了位于不同层面的缺陷地结构(DGS)应用于功率放大器的设计。一种是在微带线的两侧接地面刻蚀DGS,另一种是在微带线的背面接地刻蚀DGS,通过ADS Momentum仿真确定DGS的尺寸,并将这两种DGS应用到一款4 W功率放大器中进行仿真和实际制... 论述了位于不同层面的缺陷地结构(DGS)应用于功率放大器的设计。一种是在微带线的两侧接地面刻蚀DGS,另一种是在微带线的背面接地刻蚀DGS,通过ADS Momentum仿真确定DGS的尺寸,并将这两种DGS应用到一款4 W功率放大器中进行仿真和实际制板测试。实测结果显示在微带线两侧接地面刻蚀DGS的功率放大器在输出功率为34.76 dBm时改善二次谐波13 dB,且输出功率和功率附加效率(PAE)优于不刻蚀DGS的功率放大器。在微带线背面接地面刻蚀DGS的功率放大器在输出功率为34.21 dBm时改善二次谐波28 dB,由于DGS结构改变了正面微带线的特征阻抗,所以输出功率和功率附加效率低于不刻蚀DGS的功率放大器。 展开更多
关键词 缺陷地 功率放大器 特征阻抗 二次谐波 功率附加效率
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基于GaAs-0.25μm L波段高效率功率放大器设计 预览
6
作者 谢仕锋 李海鸥 +8 位作者 李跃 李陈成 张法碧 陈永和 傅涛 李琦 肖功利 孙堂友 陈立强 《桂林电子科技大学学报》 2019年第1期1-6,共6页
针对功率放大器在宽频带范围内存在效率低、增益平坦度陡峭而导致导航定位系统能量利用率过低的问题,基于海威华芯0.25μm GaAs pHEMT工艺,利用负载牵引技术和LRC增益均衡结构,设计了一款高效率、平坦化高增益的单片微波集成(MMIC)功率... 针对功率放大器在宽频带范围内存在效率低、增益平坦度陡峭而导致导航定位系统能量利用率过低的问题,基于海威华芯0.25μm GaAs pHEMT工艺,利用负载牵引技术和LRC增益均衡结构,设计了一款高效率、平坦化高增益的单片微波集成(MMIC)功率放大器芯片。结果表明:在1475~1675MHz工作频带内,功率放大器的功率附加效率为55%~62.3%,增益平坦度为±0.29dB,同时其功率增益和输出功率分别达到32.65dB和33.5dBm。 展开更多
关键词 GaAs赝高电子迁移率晶体管 MMIC 开关模式 负载牵引 功率附加效率
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应用于无线通信基站的Doherty功率放大器 预览 被引量:1
7
作者 张鑫 王斌 +1 位作者 熊梓丞 滕江 《重庆邮电大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第6期783-788,共6页
采用Doherty技术设计并实现了一款应用于无线通信基站的S波段高效率功率放大器,通过非对称功率输入的方式使得整个功放在更宽的功率范围内获得高效率。设计中采用了安捷伦公司的先进设计系统软件(advanced design system,ADS),选取恩智... 采用Doherty技术设计并实现了一款应用于无线通信基站的S波段高效率功率放大器,通过非对称功率输入的方式使得整个功放在更宽的功率范围内获得高效率。设计中采用了安捷伦公司的先进设计系统软件(advanced design system,ADS),选取恩智浦公司型号为MRF7S21080H与MRF8S21100H的横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)功放晶体管,两款晶体管的工作频率均为2.14~2.17 GHz。经过电路仿真与实物调试,最终设计并实现了功率回退达到7 dB的功率放大器,其增益为13.5 dB,并且在7 dB功率回退点上效率达到35%,峰值功率效率达到42%。相比其他功率放大器,该放大器具有较大的功率回退范围与更高的效率。结果证明,通过不对称输入方式所设计的Doherty功率放大器可以获得更宽的功率回退范围。 展开更多
关键词 功率放大器 DOHERTY 功率回退 效率 功率附加效率
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8.9GHz高效高增益E类功率放大器设计 预览
8
作者 程洋 宋树祥 +2 位作者 袁伟强 李桂琴 庞中秋 《广西师范大学学报:自然科学版》 北大核心 2018年第2期42-49,共8页
为了减小功率放大器(power amplifier,PA)的功率损耗,提高功率放大器的增益与工作效率,本文提出一种将两级放大和反馈结构相结合的具有高效率高增益的E类功率放大器,并利用Cadence软件对功率放大器进行分析及仿真验证。仿真结果... 为了减小功率放大器(power amplifier,PA)的功率损耗,提高功率放大器的增益与工作效率,本文提出一种将两级放大和反馈结构相结合的具有高效率高增益的E类功率放大器,并利用Cadence软件对功率放大器进行分析及仿真验证。仿真结果表明,在180nmCMOS工艺情况下,当电源电压为3.6V,电路频率为8.9GHz时,本文E类功率放大器的输出功率为23.5dBm,增益为24dB,功率附加效率(power added efficiency,PAE)为21%。与传统的PA相比,本文E类功率放大器在增益和功率附加效率方面均得到了提高,适用于通信、电子测量等系统。 展开更多
关键词 8.9 GHZ E类功率放大器 功率附加效率 高效 高增益
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基于ADS的4 G飞地系统的IDPA仿真与优化设计 预览
9
作者 张印奇 贾博 李乐中 《成都信息工程大学学报》 2018年第2期137-142,共6页
基站通信中,功率放大器常用的平衡式结构线性度高但效率低,在保证高线性度的前提下为提高效率,设计了一款反向Doherty结构的功率放大器,工作于TD-LTE频段(1880-1920 MHz),可以用于4 G飞地系统中远端机的末级功率放大,有效地提高基站... 基站通信中,功率放大器常用的平衡式结构线性度高但效率低,在保证高线性度的前提下为提高效率,设计了一款反向Doherty结构的功率放大器,工作于TD-LTE频段(1880-1920 MHz),可以用于4 G飞地系统中远端机的末级功率放大,有效地提高基站的信号传输。仿真结果显示,在中心频点1900 MHz附近,峰值输出功率(53 dBm)处和回退点(44.5 d Bm)处的功率附加效率分别为62.8%和38.5%,相比于平衡式结构效率提高了13.5%,二次谐波和三次谐波均大于37 dBc。最后通过实物调试及测试验证了仿真的有效性,且额定输出功率44.5 dBm时开环ACPR±20 M大于32 dBc,该设计满足基站应用。 展开更多
关键词 ADS 4G系统 反向Doherty功率放大器 功率附加效率
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GaN开关类功率放大器温度特性的研究 被引量:1
10
作者 林倩 贾国庆 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期65-70,74共7页
为了研究Ga N开关类功率放大器(PA)的温度特性,通过开展一系列的温度测试来研究温度变化对该Ga N PA各个性能参数的具体影响。测试结果表明:首先,较高的温度(〉80℃)会使Ga N HEMT的电特性发生严重恶化,进而导致器件的性能和可靠... 为了研究Ga N开关类功率放大器(PA)的温度特性,通过开展一系列的温度测试来研究温度变化对该Ga N PA各个性能参数的具体影响。测试结果表明:首先,较高的温度(〉80℃)会使Ga N HEMT的电特性发生严重恶化,进而导致器件的性能和可靠性显著下降。其次,对于该开关类Ga N PA来说,随着温度的持续升高,其功率附加效率(PAE)显著降低,不能再保持高效率。而且,随着温度的突变和冲击次数的增加,电路出现显著的退化甚至失效。这些都说明了温度的变化对PA的性能产生了很大的影响,开关类PA对温度的变化非常敏感,而且温度冲击对其性能影响更为显著。这些研究为PA的可靠性设计提供了重要指导。 展开更多
关键词 功率放大器 GAN HEMT 功率附加效率 温度特性
应用于4G-LTE无线通信系统的F类高PAE射频功率放大器 预览
11
作者 曲鸣飞 马蕾 陈楠 《电子器件》 北大核心 2018年第5期1205-1210,共6页
为了有效实现高谐波抑制并提高功率附加效率,提出了一种适用于4G-LTE无线通信系统的高效F类功率放大器。该功率放大器使用了低电压p-HEMT晶体管和小型微带抑制单元,能够在低射频输入功率下产生n次谐波抑制和较高的功率附加效率PAE(Power... 为了有效实现高谐波抑制并提高功率附加效率,提出了一种适用于4G-LTE无线通信系统的高效F类功率放大器。该功率放大器使用了低电压p-HEMT晶体管和小型微带抑制单元,能够在低射频输入功率下产生n次谐波抑制和较高的功率附加效率PAE(Power Added Efficiency)。采用谐波平衡法对提出的功率放大器进行了仿真分析。测量结果显示,提出功率放大器的工作频率为1.8 GHz,带宽为100 MHz,平均PAE为76.9%,且具有2 V的极低漏极电压。射频输入功率范围分别为0~12 dBm时,最大输出功率和增益分别为23.4 dBm和17.5 dBm。 展开更多
关键词 4G-LTE F类 功率附加效率 功率放大器 微带抑制
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一种60 GHz CMOS高效率功率放大器
12
作者 王巍 黄孟佳 +3 位作者 杨皓 杨正琳 袁军 王伊昌 《微电子学》 CSCD 北大核心 2018年第1期14-18,共5页
为了满足短距离无线高速传输的应用需求,基于SMIC 90nm 1P9M CMOS工艺,设计了一种可工作在60GHz的功率放大器(PA)。该PA为单端三级级联结构。采用顶层金属方法,设计具有高品质因子的小感值螺旋电感,用于输入、输出和级间匹配电路,以... 为了满足短距离无线高速传输的应用需求,基于SMIC 90nm 1P9M CMOS工艺,设计了一种可工作在60GHz的功率放大器(PA)。该PA为单端三级级联结构。采用顶层金属方法,设计具有高品质因子的小感值螺旋电感,用于输入、输出和级间匹配电路,以提高电路的整体性能。通过减少传输损耗和输出匹配损耗,提高了附加功率效率。仿真结果表明,在1.2V电源电压下,该PA的功率增益为17.2dB,1dB压缩点的输出功率为8.1dBm,饱和输出功率为12.1dBm,峰值功率附加效率为15.7%,直流功耗为70mW。各性能指标均满足60GHz通信系统的要求。 展开更多
关键词 CMOS 功率放大器 三级级联结构 功率附加效率
2.5~14.5GHz分布式功率放大器设计 预览
13
作者 张瑛 马凯学 +2 位作者 张翼 张长春 周洪敏 《西安电子科技大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期88-92,155共6页
对分布式放大器的工作原理和人工传输线的阻抗特性进行了分析,在此基础上采用0.18μmCMOS工艺设计并实现了一种具有三级增益单元的分布式功率放大器.放大器中的增益单元采用了具有峰化电感的共源共栅放大器结构,并通过增大人工传输... 对分布式放大器的工作原理和人工传输线的阻抗特性进行了分析,在此基础上采用0.18μmCMOS工艺设计并实现了一种具有三级增益单元的分布式功率放大器.放大器中的增益单元采用了具有峰化电感的共源共栅放大器结构,并通过增大人工传输线的终端负载和优化片上电感的取值使放大器输入和输出端口具有良好的阻抗匹配,同时有效地提升了分布式功率放大器的增益和输出功率.芯片测试结果表明,该放大器3dB带宽达到12GHz(2.5~14.5GHz),3~14GHz频率范围内增益为9.8dB,带内增益平坦度为±1dB,输出功率为4.3~10.3dBm,功率附加效率为1.7%~6.9%. 展开更多
关键词 分布式放大器 人工传输线 阻抗匹配 功率附加效率 峰化电感
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B类功率放大器的设计与仿真 预览
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作者 林倩 蒋维 《天津理工大学学报》 2017年第4期26-29,共4页
设计了一种具有较高输出功率和较高功率效率的B类功率放大器,采用了负载牵引和源牵引的设计方法得出最大输出功率对应的最优负载阻抗和源阻抗,并运用阻抗匹配技术分别实现负载阻抗和源阻抗到50Ω的匹配电路设计.仿真结果表明,工作频率为... 设计了一种具有较高输出功率和较高功率效率的B类功率放大器,采用了负载牵引和源牵引的设计方法得出最大输出功率对应的最优负载阻抗和源阻抗,并运用阻抗匹配技术分别实现负载阻抗和源阻抗到50Ω的匹配电路设计.仿真结果表明,工作频率为960 MHz下该功率放大器的功率附加效率为69.39%,输出功率为45.32 d Bm. 展开更多
关键词 B类功率放大器 负载牵引 阻抗匹配 输出功率 功率附加效率
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2~6 GHz宽带功率放大器模块设计 预览 被引量:1
15
作者 王浩全 郭昊 郝明丽 《电子技术应用》 北大核心 2017年第7期8-10,15共4页
实现了一款GaN超倍频功率放大器。基于CREE公司型号为CGHV60040D裸芯片,通过对芯片外围键合线和微带线进行建模及电磁场仿真,利用最佳负载阻抗匹配的原理,并借助仿真软件设计优化了宽带匹配网络,最终完成了一款工作在2-6GHz的单管宽带... 实现了一款GaN超倍频功率放大器。基于CREE公司型号为CGHV60040D裸芯片,通过对芯片外围键合线和微带线进行建模及电磁场仿真,利用最佳负载阻抗匹配的原理,并借助仿真软件设计优化了宽带匹配网络,最终完成了一款工作在2-6GHz的单管宽带功率放大器。对所设计的宽带功放模块进行脉冲测试,在1.8-5.5GHz的宽频带范围内,增益为10-13dB,输出功率43dBm以上,功率附加效率(PAE)达到40%以上。 展开更多
关键词 2-6 GHZ 输出功率 功率附加效率
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一种高效率2.4 GHz CMOSE类功率放大器 被引量:1
16
作者 郑岩 李志强 +2 位作者 刘昱 黄水龙 张以涛 《微电子学》 CSCD 北大核心 2017年第4期473-477,共5页
基于IBM SOI 0.18μm CMOS工艺,设计了一种高功率附加效率(PAE)的E类功率放大器,由驱动级和输出级两级构成。驱动级采用E类结构,使输出级能更好地实现开与关。输出级采用电感谐振寄生电容,提高了效率。输出级的共栅管采用自偏置的方式... 基于IBM SOI 0.18μm CMOS工艺,设计了一种高功率附加效率(PAE)的E类功率放大器,由驱动级和输出级两级构成。驱动级采用E类结构,使输出级能更好地实现开与关。输出级采用电感谐振寄生电容,提高了效率。输出级的共栅管采用自偏置的方式,防止晶体管被击穿。两级之间使用了改善输出级电压和电流交叠的网络。仿真结果表明,在2.8 V电源电压下,工作频率为2.4 GHz时,功率放大器的输出功率为23.17 d Bm,PAE为57.7%。 展开更多
关键词 功率附加效率 E类功率放大器 输出级 驱动级
Qorvo新款GaN 50V晶体管 可大幅提升系统功率性能
17
《半导体信息》 2016年第3期5-6,共2页
不断壮大的GaN系列的最新成员,专门用于提升雷达、通信及航空电子等系统的功率性能Qorvo,Inc.推出六款全新50V氮化镓(Ga N)晶体管—QPD1009和QPD1010,以及QPD1008(L)和QPD1015(L),专门设计用于优化商业用雷达、通信系统及航空电... 不断壮大的GaN系列的最新成员,专门用于提升雷达、通信及航空电子等系统的功率性能Qorvo,Inc.推出六款全新50V氮化镓(Ga N)晶体管—QPD1009和QPD1010,以及QPD1008(L)和QPD1015(L),专门设计用于优化商业用雷达、通信系统及航空电子应用的功率性能。 展开更多
关键词 功率性能 GAN 50V Qorvo 航空电子 氮化镓 电子应用 提升系统 通信系统 功率附加效率 航空航天产品
一种E类高效GaN HEMT功率放大器设计 预览 被引量:4
18
作者 严继进 蔡斐 《电子科技》 2016年第2期134-136,共3页
功率附加效率是现代无线通信系统中一个重要的指标,较高的效率会大幅提高无线通信系统的运行时间,增强电池的续航能力,提高能源利用率,对移动通讯设备和移动安防设备而言,这几点尤为重要。文中以一款GaN HEMT功率放大器为基础,设计了一... 功率附加效率是现代无线通信系统中一个重要的指标,较高的效率会大幅提高无线通信系统的运行时间,增强电池的续航能力,提高能源利用率,对移动通讯设备和移动安防设备而言,这几点尤为重要。文中以一款GaN HEMT功率放大器为基础,设计了一种简洁有效的E类功率放大器,用负载牵引技术和谐振器提高了器件的功率附加效率,在120~200 MHz近一个倍频程的工作频带内,实测功率附加效率均约达到74%,增益和输出功率分别约为13 dB和40 dBm。 展开更多
关键词 GAN高电子迁移率晶体管 E类功率放大器 负载牵引 功率附加效率
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X波段SiGe BiCMOS功率放大器设计
19
作者 陈君涛 王绍权 廖余立 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期353-356,共4页
采用0.13μm Si Ge双极互补型金属氧化物半导体(Bi CMOS)工艺,设计了一款X波段功率放大器芯片。通过采用共射共基放大器电路结构和有源线性化偏置电路,提高了电路耐压值和功放最大输出功率。通过两级共射共基放大电路级联,结合级间匹... 采用0.13μm Si Ge双极互补型金属氧化物半导体(Bi CMOS)工艺,设计了一款X波段功率放大器芯片。通过采用共射共基放大器电路结构和有源线性化偏置电路,提高了电路耐压值和功放最大输出功率。通过两级共射共基放大电路级联,结合级间匹配电路及输出匹配电路,提高了放大器的增益和工作带宽。采用非均匀功率管版图布局及镇流电阻,提升功率放大器电路可靠性。测试结果表明,在8-12 GHz频段内,放大器回波损耗均小于-10 d B,小信号增益大于30 d B,1 d B压缩点输出功率为16 d Bm,饱和功率大于19 d Bm,峰值饱和功率附加效率大于18%。该放大器工作在AB类,采用5 V供电,静态工作电流为80 m A,面积为1.22 mm×0.73 mm。 展开更多
关键词 功率放大器 SiGe双极互补型金属氧化物半导体(BiCMOS) 线性化偏置电路 功率附加效率 结温
一种2-19GHz分布式功率放大器 被引量:1
20
作者 张瑛 马凯学 +1 位作者 周洪敏 郭宇锋 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期297-301,共5页
对T型匹配网络构成的人工传输线的阻抗匹配特性进行了讨论,在此基础上,采用0.18μm CMOS工艺,设计了一种宽带分布式功率放大器。设计中,通过减小栅极人工传输线的吸收负载,在放大器输入端获得了良好的阻抗匹配;通过在放大器输出端增加1... 对T型匹配网络构成的人工传输线的阻抗匹配特性进行了讨论,在此基础上,采用0.18μm CMOS工艺,设计了一种宽带分布式功率放大器。设计中,通过减小栅极人工传输线的吸收负载,在放大器输入端获得了良好的阻抗匹配;通过在放大器输出端增加1个L型阻抗匹配网络,实现了输出端阻抗匹配,同时有效提升了分布式放大器的增益和输出功率。仿真结果显示,该放大器3dB带宽达到17GHz,2-18GHz频率范围内,增益为10.5dB,带内增益平坦度为±0.5dB,输出功率为4.9-9.85dBm,PAE效率为5%-15.6%,表现出良好的综合性能。 展开更多
关键词 分布式放大器 人工传输线 阻抗匹配 功率附加效率
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