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In diesem Beitrag wird ein Single-Chip-Frontend (SCFE) in einem 0,25-μm kommerziellen Gallium-Nitrid-Prozess vorgestellt, das für S-Band-Anwendungen mit aktiv elektronisch abgescannten Antennen konzipiert wurde. Das realisierte SCFE integriert die Funktionen Schalten, Hochleistungsverstärkung (HPA) und Rauschverstärkung (LNA), die von einem Halbduplex-Tx/Rx-Modul benötigt werden, auf demselben monolithischen Mikrowellenintegrated Circuit, was eine Chipfläche von 7 × 7 mm² ergibt. Um die Effizienz und Leistung zu maximieren, wurde die HPA konzipiert, um im Class-F-Bereich zu arbeiten, während die LNA für eine niedrigere Drainage-Bias-Spannung optimiert wurde. Im Vergleich zur ersten Realisierung dieses Chips führten solche Maßnahmen zu einer Verbesserung der Ausgangsleistung und Effizienz von etwa 0,8 dB und vier Prozentpunkten sowie zu einer Reduzierung des Stromverbrauchs im Rx-Modus um etwa 35 %, ohne die Rauschfigur (NF) und Verstärkung zu beeinträchtigen. Darüber hinaus erreicht das SCFE über ein 13% fraktionales Bandbreitenspektrum im unteren Bereich des S-Bands im Rx-Modus 1,8 und 30 dB NF und Verstärkung sowie mehr als 46,5 dBm, 48 % und 36 dB Ausgangsleistung, Effizienz und Verstärkung, jeweils im Tx-Modus.
Giofrè et al. (Fri,) haben diese Frage untersucht.