GaN和LDMOS是射频功率放大器中常见的晶体管技术，广泛应用于通信基站、雷达、广播、工业加热、医疗设备及粒子加速器。

　　两者并不是简单的替代关系。GaN更适合高频、宽带和高功率密度设计;LDMOS则在低频大功率、成熟度、成本及系统设计方面具有优势。

　　一、GaN与LDMOS主要区别

　　Ampleon的GaN-on-SiC产品覆盖移动通信、雷达和宽带功放，其官方资料显示，GaN产品可在部分基站应用中提高效率，并减少功率晶体管所需的板级面积。Ampleon同时提供覆盖低频至微波频段的LDMOS和GaN产品。

　　二、根据工作频率选择

　　低于500MHz

　　HF、VHF、广播、等离子体、MRI和工业加热等低频大功率应用，通常可以优先考虑LDMOS。

　　Ampleon ART系列LDMOS产品覆盖1MHz至数百MHz，功率范围可以达到数百瓦至数千瓦。例如ART800PE提供800W输出，ART2K0PE提供2000W输出，适合ISM、广播及非蜂窝通信设备。

　　500MHz至1GHz

　　这一频段可以根据带宽、功率和成本，在LDMOS、VDMOS及GaN之间选择。

　　Semelab射频VDMOS产品覆盖约1MHz至1GHz，提供单端和推挽结构，工作电压包括12.5V、28V和50V，功率覆盖不足1W至400W，适合HF、VHF和UHF通信及宽带功放。

　　1GHz以上

　　在移动通信、S波段雷达、C波段驱动器和宽带功放中，GaN通常更具优势，特别是对效率、带宽、功率密度和设备尺寸要求较高时。

　　例如Ampleon C4H15P400A是一款400W GaN-on-SiC Doherty晶体管，工作频率为1432MHz至1517MHz;CLF3H0035S-100等宽带GaN器件则适合通用宽带功放。

　　三、根据输出功率选择

　　射频晶体管选型不能只看器件标注的峰值功率，还需要确认：

　　连续波还是脉冲工作;

　　额定输出功率还是饱和功率;

　　工作频率下的实际增益;

　　漏极效率和功率附加效率;

　　负载失配和驻波承受能力;

　　散热器能够承受的功耗。

　　同样是500W晶体管，用于连续波工业加热和低占空比脉冲雷达时，散热设计和允许输出会明显不同。

　　对于数千瓦系统，通常不是直接寻找单个更大功率的晶体管，而是使用多个功放单元进行功率合成。Ampleon的LDMOS产品具有较高的单管功率，适合低频大功率系统;GaN则适合通过较高功率密度缩小单个功放单元。

　　四、Ampleon、Semelab与onsemi产品定位

　　Ampleon

　　Ampleon是三家中GaN和LDMOS射频功率产品覆盖最完整的品牌，产品包括分立晶体管、MMIC、功放板和模块，应用频率覆盖低频至数GHz。

　　需要低频数百瓦至数千瓦输出时，可以重点关注ART系列LDMOS;需要GHz频段、宽带、高效率或紧凑设计时，可以关注CLF、CLL及C系列GaN产品。

　　Semelab

　　Semelab现为TT Electronics旗下品牌，其射频功率产品主要采用硅垂直DMOS技术，并不是严格意义上的LDMOS。

　　例如D1011UK覆盖1MHz至1GHz，输出功率10W;D1010UK覆盖1MHz至500MHz，输出功率125W。产品提供陶瓷法兰、表面贴装、单端和推挽等不同形式，适合通信、航空航天和高可靠设备。

　　Semelab更适合作为传统RF MOSFET的选型、维修替换和长期供应方案，不建议直接将其描述为GaN品牌。

　　onsemi

　　onsemi官网当前的RF Transistors产品主要是高频通用小信号NPN和PNP晶体管，适合低噪声放大器、振荡器、混频器及前级放大，并不是与Ampleon高功率GaN或LDMOS直接对应的产品。

　　onsemi也提供40V至1200V的GaN HEMT，但GaNEXUS系列主要用于DC/DC、电源转换、数据中心、机器人及汽车电源系统，而不是射频功率放大器。选型时不能因为产品名称中有“GaN”，就直接用于射频功放设计。

　　五、不同应用如何选择

　　·通信基站和宽带功放

　　工作频率在1GHz以上，对带宽、效率和体积要求较高时，可以优先考虑Ampleon GaN产品。

　　对于成熟通信频段、成本敏感或已有LDMOS功放平台，也可以继续使用Ampleon LDMOS，但需要核对具体型号的生产状态。

　　·雷达和航空电子

　　脉冲雷达应重点确认峰值功率、脉宽、占空比和失配能力。L波段、S波段及C波段可以根据输出功率和系统尺寸，在Ampleon LDMOS与GaN之间选择。

　　·ISM、广播和工业加热

　　1MHz至数百MHz的大功率连续波应用通常优先考虑LDMOS。Ampleon ART系列适合数百瓦至数千瓦系统;功率较低或需要传统封装时，也可以评估Semelab VDMOS产品。

　　·传统通信和设备维修

　　HF、VHF和UHF设备原来使用硅RF MOSFET时，可以重点关注Semelab产品。其部分型号采用成熟陶瓷封装，并提供较长生命周期支持。

　　·射频前级和小信号放大

　　功率仅为毫瓦级或小信号应用时，不需要使用高功率GaN或LDMOS，可以根据增益、噪声系数和截止频率选择onsemi小信号RF晶体管。

　　GaN适合GHz频段、宽带、高效率和高功率密度应用;LDMOS更适合低频大功率、成熟平台和成本敏感型设计;Semelab VDMOS则适合HF、VHF、UHF通信及传统设备替换。

　　立维创展提供Ampleon GaN及LDMOS射频功率晶体管、Semelab RF VDMOS产品和onsemi高频晶体管选型与供应服务，可根据频率、功率、增益、工作方式和封装要求协助匹配型号。