CHA5659-98F/CHA5659-QXG：毫米波通信领域的砷化镓高功率放大器

一、型号概述

CHA5659-98F/CHA5659-QXG是法国UMS公司推出的四级单片砷化镓（GaAs）高功率放大器，专为36-43.5GHz毫米波频段设计。该器件采用先进的0.15μm pHEMT工艺制造，在K波段卫星通信和点对点无线电系统中展现卓越性能。

CHA5659-98F/CHA5659-QXG

 

二、主要特性

1.技术参数

参数项	典型值	单位
工作频率范围	36.0-43.5	GHz
饱和输出功率	31	dBm
三阶交调点	38	dBm
增益	22	dB
增益控制范围	15	dB
直流偏置电压	6.0	V
静态电流	0.8	A
芯片尺寸	3.60×3.00×0.07	mm

2.电气特性

参数项	典型值	单位
小信号增益	22	dB
温度增益变化	±0.04	dB/°C
饱和输出功率	31	dBm
输出IP3	38	dBm
1dB压缩点输出功率	30	dBm
功率附加效率	15	%

3.可靠性指标

参数项	数值	单位
工作温度范围	-40~+85	°C
存储温度	-55~+150	°C
气密封装等级	MIL-STD-883	-

三、四大技术亮点

1. 突破性功率密度

在不足4mm²的芯片面积上实现1.3W射频功率输出，功率密度达到325mW/mm²，比传统硅基器件提升5倍以上。

2. 智能增益控制

通过栅极电压调节可实现15dB动态增益控制，配合内置功率检测器实现闭环功率管理，适应复杂信道环境。

3. 可靠性

采用气密封装工艺，工作温度范围覆盖-40℃至+85℃，满足卫星通信设备极端环境需求。

4. 系统集成优势

可与驱动级放大器CHA3398-98F级联，实现42dB总增益和30dB动态调节范围，显著降低系统设计复杂度。

 

四、典型应用场景

卫星通信：K波段（18-27GHz）星间链路功率放大

5G基站：毫米波中继回传设备核心放大模块

雷达系统：高分辨率成像雷达发射链路

科学仪器：太赫兹频谱分析仪前端驱动

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五、S参数性能解析

全频段散射参数实测

根据2019年7月晶圆级测试数据，该器件在0.5-50GHz宽频范围内展现出优异的射频特性：

频率(GHz)	S11(dB)	相位(°)	S21(dB)	相位(°)	S22(dB)	相位(°)
0.5	-0.2	176.04	-73.11	-119.43	-0.18	178.48
1.0	-0.16	172.72	-76.23	135.02	-0.13	176.79
1.5	-0.21	169.29	-87.56	-143.58	-0.15	175.37
...	...	...	...	...	...	...
50.0	-1.7	-96.19	-15.59	-159.1	-2.94	-117.75

（测试条件：VDD=10V，IDD=1100mA，环境温度+25℃）

 

关键参数解读

增益稳定性：在工作频段36-43.5GHz内，S21参数保持-15.59dB±0.5dB波动，验证了四阶放大结构的增益平坦度

阻抗匹配：S11/S22在标称频段内优于-20dB，配合内置LC匹配网络实现>95%的能量传输效率

相位一致性：S21相位偏差控制在±5°范围内，满足QPSK/16QAM调制系统要求

 

六、设计应用建议

建议在PCB布局时采用Rogers 4350B基板，介电常数3.48±0.05可确保阻抗连续性

供电系统需配置低噪LDO稳压器，纹波控制<10mVpp以维持相位噪声<-110dBc/Hz@1MHz偏移

建议在输出端串联3dB定向耦合器实现实时功率监测，配合ALC电路可将功率波动控制在±0.3dB内

七、包装信息

裸芯片型号：CHA5659-98F/00（3.60×3.00mm）

QFN封装型号：CHA5659-QXG（5×6mm QFN36L）