DARPA推出首款硅基毫米波功率放大器

【中國數字視聽網訊】據悉世界第一只硅基功率放大器可能不久應用于低成本衛星通信中。2個DARPA運營商工作組已利用硅基技術實現了創功率輸出記錄的、毫米波頻段的功率放大器。該RF功率放大器適用于提升功率級別的通信和傳感器系統，滿足特定應用對遠距可靠地傳輸信號的要求。這些突破是根據DARPA的高效線性化全硅發射機集成電路（ELASTx）實現的，進一步進行集成則可能應用于低成本衛星通信和毫米波探測領域。

第一個工作組由南加里福尼亞大學和哥倫比亞大學組成，已利用45納米CMOS芯片實現了以45千兆赫茲、近0.5W輸出功率的水平。該基于CMOS功率放大器實現了已報道最高CMOS毫米波功率放大器2倍輸出功率的世界紀錄。該芯片設計使用了多達堆積45納米絕緣體上硅（SOI）CMOS器件，提高了高效輸出電壓擺動和高效8-通道片上功率合成性能。

第二個工作組由MIT和卡內基-梅隆大學的研究人員組成，已驗證了一只0.13毫米硅-鍺（SiGe）BiCMOS功率放大器，包含多級功率放大器單元和高效的16-通道片上功率合成。該放大器已實現了以42千兆赫茲、0.7W輸出功率的水平，是已報道最高硅基毫米波功率放大器輸出功率的3.5倍。

據DARPA的項目經理Sanjay Raman稱：“此前已驗證了該功率級別的毫米波功率放大器，但這是采用硅基技術的紀錄。制造采用硅的該級別輸出功率的放大器可允許于芯片上集成復雜的模擬和數字信號處理功能，在42～25 GHz頻段內，這將促成可能以極低的成本和尺寸、重量和功率滿足衛星通信所需高帶寬/數據率發射機的需要。”

基于ELASTx項目開發的硅基電路技術可能最終應用于更高性能混合半導體器件，如GaN高電子運動性晶體管。其結構性突破將基于DARPA的另一個項目——各種不同可實現方法的異構集成（DAHI）項目來調查此類的集成可能。

（編輯：Karl）