教授GaAs和GaN MMIC设计：WIN Semiconductors与UC Boulder之间的教育合作项目

《IEEE Microwave Magazine》：Teaching GaAs and GaN MMIC Design: An Education Project Between WIN Semiconductors and UC Boulder

本课程合作WIN Semiconductors，系统讲解MMIC设计，涵盖偏置匹配、放大器、振荡器等，结合GaAs/GaN工艺实现高增益低噪声器件，如1.4GHz Dicke radiometer和10W GaN功率放大器，提升学生实战能力。

　　

摘要：

本文介绍了科罗拉多大学博尔德分校与WIN半导体公司合作开展的一门关于单片微波集成电路（MMIC）设计与测量的课程。该课程涵盖了主动微波电路设计的高级主题，最终学生将完成一个基于GaAs或GaN工艺的MMIC设计项目，该项目通常会发表在同行评审的学术期刊上。首先简要介绍了课程内容，随后展示了若干电路设计示例及测量结果。课程内容包括偏置线路与匹配电路、放大器、振荡器、控制器件，以及MMIC制造工艺、版图设计要求与测量方法。通过实例项目展示了课程内容：从较低频率和功率水平开始，例如使用GaAs PIH1-10工艺实现的1.4 GHz Dicke辐射计，其增益超过45 dB，噪声系数为0.52 dB；在较高功率范围内，使用NP15-00工艺实现了一个10 W、带宽为6-12 GHz的GaN功率放大器（PA），用于包络跟踪。其他电路还包括协同设计的GaN X波段开关和低噪声放大器（LNA）、6-12 GHz连续移相器（采用GaAs和GaN材料）、X波段自同步整流器（同样采用GaAs和GaN材料），以及使用PP10-20毫米波GaAs工艺实现的可调44 GHz Butler矩阵。这门课程不仅让学生掌握了基础知识，还使他们通过版图设计和测量过程熟练掌握了MMIC设计技能，为他们在未来高频半导体行业中获得竞争优势奠定了基础，同时为该行业培养了高素质的专业人才。