一款采用130纳米先进SiGe BiCMOS工艺制造的平坦增益255–315 GHz功率放大器，其最大功率饱和度（Psat）为15.5 dBm，效率（ηc）为5.5%

《IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology》：A Flat-Gain 255–315 GHz Power Amplifier with 15.5 dBm Maximum Psat and 5.5% ηc in 130-nm Advanced SiGe BiCMOS Technology

该研究提出了一种基于130nm BiCMOS工艺的J波段双向功率放大器，实现15.5dBm饱和输出功率和5.5%最高集电极效率，增益平坦度±0.6dB覆盖255-315GHz带宽。采用三级级联放大器结构，通过增益失配和分布组合的匹配网络优化性能，硅面积占用仅0.16mm2，适用于通信和传感阵列。

　　

摘要：

本文介绍了一种双向J波段功率放大器（PA），该放大器具有平坦的增益特性和高饱和输出功率（Psat）。该放大器采用IHP公司先进的130纳米BiCMOS工艺制造，实验测试表明其在470 GHz和650 GHz频段的频率响应性能分别为470 GHz和650 GHz。该放大器的设计旨在实现宽带范围内的先进功率输出水平（Psat）和集电极效率（ηsat），同时保持平坦的增益特性。为实现这些目标，本文详细阐述了相应的设计方法。该放大器由三个级联的放大单元组成，各放大单元之间的增益具有适当的阶梯式匹配关系；分布式的无源元件同时充当了这些放大单元的匹配网络。经测试，该放大器在饱和输出功率为15.5 dBm时，集电极效率可达5.5%。在255 GHz至315 GHz的频段内，其小信号增益为20 dB，增益波动范围仅为±0.6 dB。由于芯片占用的硅面积为0.16平方毫米，该设计非常适合用于通信和传感应用中的J波段发射阵列。