中文引用格式： 顧江川，鄒冰清. 基于SiC IPD技術(shù)的小型化大功率Gysel功分器設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2025，51(9)：39-43.
英文引用格式： Gu Jiangchuan，Zou Bingqing. Design of a miniaturized high-power Gysel power divider based on SiC IPD technology[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(9)：39-43.
引言
雷達(dá)射頻前端近年來不斷朝著大功率、小型化、高密度集成等方向發(fā)展[1-3]，功分器作為射頻前端常用的無源器件，對(duì)其大功率小型化的要求也越來越高。威爾金森功分器是最常見的功分形式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、隔離度高、易于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)[4]。但其在大功率應(yīng)用場(chǎng)合，存在諸多不足。而改進(jìn)型的Gysel功分器相比傳統(tǒng)的威爾金森功分器具有更高的功率容量，在現(xiàn)代射頻前端系統(tǒng)的大功率應(yīng)用場(chǎng)景中占據(jù)重要地位。
Gysel功分器具有更高的功率容量，Gysel功分器拓?fù)涫菍⑼柦鹕負(fù)渲械?00 Ω跨接隔離電阻變換成兩個(gè)50 Ω的對(duì)地隔離電阻，能夠有效地將一路耗散功率分成兩路，從而快速地將熱量傳遞到地或者殼體上，實(shí)現(xiàn)功率容量提升。而兩個(gè)對(duì)地隔離電阻也就意味著Gysel拓?fù)湟韧柦鹕負(fù)涠嘁粋€(gè)隔離網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)隔離度網(wǎng)絡(luò)由兩段λg/4和一段λg/2波長(zhǎng)線構(gòu)成，這就導(dǎo)致Gysel功分器通常尺寸較大，實(shí)際工程應(yīng)用中存在諸多限制，無法適應(yīng)小型化的應(yīng)用場(chǎng)合。而當(dāng)前一些學(xué)者對(duì)Gysel功分器的關(guān)注點(diǎn)在任意功率分配比的實(shí)現(xiàn)[5]、不等分功率比可調(diào)[6]、多頻段工作的靈活配置[7-8]等層面。對(duì)于縮小Gysel功分器的尺寸的方案，主流的方案仍然是加載stub枝節(jié)或者微帶線蛇形布局[9]。這些方案本質(zhì)上電路拓?fù)淙匀皇欠植际降模瑢?duì)尺寸的縮減效果甚微，并不能從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)Gysel功分器的小型化。
針對(duì)Gysel功分器的小型化難題，本文提出一種基于IPD技術(shù)的新型小型化大功率Gysel功分器。采用π形和Bridged T-coil等效電路將分布式電路轉(zhuǎn)換成集總式拓?fù)洌瑥亩鴺O大地縮減尺寸，實(shí)現(xiàn)功分器的小型化。集總電感和電容采用半導(dǎo)體工藝設(shè)計(jì)制造，加工精度高，感值容值精準(zhǔn)，有利于保證器件性能穩(wěn)定。此外，基板采用SiC材料，熱導(dǎo)率高達(dá)390 W/(m·K)，具有良好的散熱能力。基板能有效傳導(dǎo)電阻上耗散的熱量，有利于提升器件的功率容量。最后，從測(cè)試層面對(duì)所提出的功分器進(jìn)行了分析。
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作者信息：
顧江川1，2，鄒冰清1，2
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2.南京市高密度射頻微系統(tǒng)集成工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 211111）
