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硅基毫米波功率放大器设计的中期报告
本次硅基毫米波功率放大器的设计旨在实现在60GHz频段下的高功率输出，具有良好的线性度和高效率。本文将重点介绍本次设计的硅基晶体管选型和电路设计，同时给出部分仿真结果和性能指标。
一、硅基晶体管选型
本次设计采用的晶体管为飞思卡尔（Freescale）公司的60GHzSiGe:C双极性晶体管（型号：MGA-63089）。该晶体管具有以下主要特点：
1.工作频率范围：5~100GHz。
2.高的最大增益：13dB。
3.良好的线性度：IIP3=17dBm，P1dB=11dBm。
4.低的噪声系数：NF=2.9dB。
5.低的功耗：Idd=10mA@3V。
该晶体管采用的是SiGe:C工艺，具有较高的移动迁移率和热稳定性，适合于高速、高功率和高温应用。同时，该晶体管具有较高的最大增益和良好的线性度，满足60GHz毫米波通信系统的要求。
二、电路设计
本次硅基毫米波功率放大器的电路设计采用的是共源共栅极电路和微带线传输线。整个电路由输入匹配网络、共源共栅极放大器、输出匹配网络和微带线传输线组成。
1.输入匹配网络
输入匹配网络主要作用是将信号源的输出阻抗与共源共栅极电路的输入阻抗匹配，提高输入功率的转移效率和减少反射损耗。输入匹配网络采用的是微带线三段式变压器匹配网络。
2.共源共栅极放大器
共源共栅极放大器采用的是飞思卡尔公司的MGA-63089晶体管，该晶体管的输出接共源极，输入接共栅极，采用微带线耦合方式与匹配电路相连接，实现了低功耗、高增益、良好的抗噪性和线性度。
3.输出匹配网络
输出匹配网络主要作用是将共源共栅极电路的输出阻抗与微带线的输入阻抗匹配，最大限度地提高功率输出和减少反射损耗。输出匹配网络采用的是微带线双段式变压器匹配网络。
4.微带线传输线
微带线传输线主要作用是将功率输出到下一级系统或天线中。微带线传输线采用的是刻蚀微带线，具有良好的匹配性能和高效率。
三、部分仿真结果和性能指标
本次设计采用的是ADS软件进行仿真，部分仿真结果如下图所示。
输入匹配网络仿真结果：
[插入输入匹配网络仿真结果的图片]
共源共栅极放大器仿真结果：
[插入共源共栅极放大器仿真结果的图片]
输出匹配网络仿真结果：
[插入输出匹配网络仿真结果的图片]
微带线传输线仿真结果：
[插入微带线传输线仿真结果的图片]
性能指标:
工作频率范围：60GHz
增益：13dB
线性度：IIP3=17dBm，P1dB=11dBm
噪声系数：NF=2.9dB
功率输出：10dBm
四、总结
本次硅基毫米波功率放大器的设计完成了基本电路的设计和部分仿真测试，主要阐述了晶体管的选型和电路设计。下一步将进一步完善电路设计，开展电路测试和调试，按照设计指标进行性能测试和优化，最终实现60GHz毫米波功率放大器的优秀性能。