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QM150E2Y-HD 发布时间 时间:2025/12/28 3:43:40 查看 阅读:9

QM150E2Y-HD是一款由Qorvo公司生产的高性能氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT),专为射频功率放大应用设计。该器件基于Qorvo先进的GaN on SiC(碳化硅基氮化镓)工艺制造,具有高效率、高功率密度和优异的热稳定性,适用于高频、高功率操作环境。QM150E2Y-HD在设计上优化了射频性能与可靠性,广泛用于工业、科学和医疗(ISM)频段、雷达系统、无线基础设施以及国防通信等高端应用场景。该器件通常采用陶瓷封装,具备良好的散热性能和机械稳定性,能够在严苛环境下长期稳定运行。其内部结构集成了源极连接到外壳的设计,有助于降低寄生电感并提高整体电气性能。此外,QM150E2Y-HD支持宽带工作模式,在多个频段内均可实现高效放大,是现代高功率射频系统中理想的功率开关和放大元件之一。
  作为一款增强型GaN HEMT,QM150E2Y-HD相较于传统的LDMOS器件,在工作频率、功率密度和能效方面均有显著提升。它能够在较高的漏极电压下工作,从而减少电路中的级数,简化系统设计,并提升整体系统的可靠性。同时,该器件具备出色的抗瞬态过载能力和良好的二次击穿特性,使其在脉冲雷达和高峰均比调制信号的应用中表现尤为突出。Qorvo为该系列产品提供了完整的技术支持文档,包括详细的数据手册、应用笔记、参考电路布局和热管理建议,帮助工程师快速完成系统集成与调试。

参数

制造商:Qorvo
  产品类别:射频晶体管
  技术类型:GaN HEMT (增强型)
  工作频率范围:DC - 6 GHz
  输出功率:150 W(连续波)
  增益:>22 dB @ 2.45 GHz
  漏极电压(Vds):50 V
  栅极电压(Vgs):-3.5 V 至 +2.5 V
  静态电流(Idq):典型值 150 mA
  封装类型:陶瓷金属封装
  输入/输出阻抗匹配:片外匹配
  热阻(Rth):<1.2 °C/W
  驻波比耐受能力:可承受 10:1 输出端失配
  工作温度范围:-40°C 至 +150°C
  存储温度范围:-55°C 至 +175°C

特性

QM150E2Y-HD的核心优势在于其基于GaN on SiC工艺带来的卓越射频性能与热管理能力。氮化镓材料本身具有宽禁带、高击穿场强和高电子饱和漂移速度等物理特性,使得该器件能在高电压、高频率条件下保持高效运行。而碳化硅衬底则提供了优异的导热性能,显著降低了器件在高功率工作状态下的结温上升速率,延长了使用寿命并提升了可靠性。这种组合使QM150E2Y-HD在相同功率等级下相比传统硅基LDMOS器件体积更小、效率更高、带宽更宽。
  该器件为增强型(E-mode)设计,意味着其在零栅偏压下处于关断状态,这一特性极大地提高了使用安全性与系统可控性,特别适合需要快速开关控制的数字预失真(DPD)系统或智能电源管理系统。相比于耗尽型GaN器件需要负压供电的复杂性,增强型结构简化了偏置电路设计,降低了系统成本与故障风险。
  在射频性能方面,QM150E2Y-HD在2.45 GHz ISM频段表现出色,典型条件下可提供超过150W的连续波输出功率,功率附加效率(PAE)可达65%以上。即使在宽带操作模式下,其增益平坦度也保持在±0.5dB以内,确保了信号保真度。器件内部经过优化的场板结构有效抑制了栅极泄漏电流和动态导通电阻退化,提升了长期工作的稳定性。
  热设计方面,QM150E2Y-HD采用低热阻陶瓷封装,配合底部接地和散热焊盘设计,能够通过PCB或金属基板高效传导热量。其最大允许结温高达150°C,配合外部散热器可在恶劣环境中持续运行。此外,该器件对静电放电(ESD)具有较强防护能力,典型HBM等级达到2000V以上,减少了装配过程中的损坏风险。
  在可靠性测试中,QM150E2Y-HD通过了严格的高温反向偏压(HTRB)、高温栅极偏压应力(HTGB)以及功率循环测试,符合军用与工业级标准。Qorvo还提供了寿命预测模型和失效分析指南,便于客户进行系统级可靠性评估。

应用

QM150E2Y-HD主要应用于高功率射频放大系统,尤其适用于需要高效率、宽带响应和紧凑设计的关键场景。其典型应用之一是工业加热与等离子体生成设备,特别是在2.45GHz ISM频段的微波加热系统中,该器件可作为主功率放大器驱动磁控管替代方案,实现更高的能量转换效率和更精确的功率控制。由于其具备良好的线性度和瞬态响应能力,也被广泛用于医疗领域的肿瘤热疗设备和射频消融仪器。
  在通信基础设施方面,QM150E2Y-HD可用于4G LTE和5G基站的后端功率放大模块,尤其是在毫米波回传链路和分布式天线系统中,作为高线性度Doherty放大器的核心器件,支持高阶调制格式如64-QAM甚至256-QAM,满足现代通信对高数据吞吐量的需求。同时,其宽带特性也使其适用于多频段融合基站设计,减少备件种类,降低运维成本。
  国防与航空航天领域是另一个重要应用方向。QM150E2Y-HD可用于机载、舰载和地面雷达发射系统,特别是在相控阵雷达中作为T/R模块的末级放大单元。其高功率密度和快速开关能力有助于实现窄脉冲、高分辨率探测,同时增强型栅结构提升了系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力。
  此外,该器件还可用于科研类高功率射频源,如粒子加速器、核聚变实验装置中的射频加热系统(ICRH),以及空间通信地面站的大功率发射机。其稳定的输出特性和对失配负载的容忍能力,使其在无人值守或远程操作环境中表现出高度的鲁棒性。

替代型号

QM200E2K-HD
  QM100E3J-HD
  GaN5060M

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