本发明涉及射频器件建模，尤其涉及一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法。
背景技术：
1、a1gan/gan高电子迁移率晶体管(hemts)由于其优越的二维电子气(2deg)特性、高饱和漂移速度和击穿电压，被广泛应用于毫米波功率放大电路中[1]。而在整个应用链条中，器件建模是必需途径，在集成电路设计中起着十分重要的作用，模型的精确度将直接影响集成电路设计的准确性。
2、目前已开发许多基于gan hemt的非线性等效电路模型，比如ee-hemt模型、angelov模型、tajima模型、curtice模型等，用于精确表征器件性能。但大多工作都致力于研究器件的非线性效应比如自热效应和陷阱效应的表征，对于kink效应的建模研究相对较少。而在实际应用中，kink效应会对电路性能造成巨大影响，主要表现为阈值电压漂移，导致饱和区输出功率、增益和功率附加效率等特性的下降等。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，用以解决现有模型不能准确反应gan hemt的工作状态和通用性低的问题。
2、一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，该方法包括：
3、对gan hemt器件进行直流电学特性测试，获得不同栅压下、预设漏压下的漏电流的实测数据，基于实测数据得到衍生数据；
4、构建gan hemt漏电流直流模型，基于衍生数据得到gan hemt漏电流直流模型中kink效应相关参数的初值，并在仿真软件中对gan hemt漏电流直流模型进行仿真，获取不同栅压下、预设漏压下的漏电流的仿真数据；
5、建立大信号模型，基于仿真数据和实测数据对gan hemt漏电流直流模型中的参数进行优化，得到最终的大信号模型。
6、进一步的，所述构建gan hemt漏电流直流模型的漏电流ids公式为：
7、ids＝ids0+ikink
8、其中，ids为改进后的漏电流，ids0为gan hemt的漏电流，ikink为gan hemt器件经pre-kink到post-kink的电流增加量，ikink的表达式为：
9、
10、其中，δid为gan hemt器件经pre-kink到post-kink的电流差值，vds为gan hemt器件的漏压，δvds为kink效应发生的漏压范围，vdskink为kink效应拐点对应的源漏电压。
11、进一步的，所述gan hemt的漏电流ids0为：
12、ids0＝fg×fd×gmd×idss
13、
14、
15、fd＝1-exp(-vdsn-a×vdsn2-b×vdsn3)
16、
17、gmd＝1+βgmd×(vds-vdm)×(1+tanh(αgmd×(vgs-vgm)))
18、vp＝vp0+vφ+p×vds
19、其中，vds为源漏电压，vgs为栅压，fg为栅压vgs的调控因子，fd为漏压vds的调控因子，gmd为跨导修正因子，idss为饱和漏电流，k为常数定值取1.38×10-23，vgsn为确定栅压调控因子的参数，m、为拟合参数，vp＝vp0+vφ+p×vds，vdsn为确定漏压调控因子的参数，a、b、vdsp为和膝点电压有关的参数，wth决定栅压vgs的影响程度，一般来说值较小，βgmd、αgmd、vdm和vgm为与跨导gm有关的系数、vp0为开启电压，p为与跨导有关的参数；膝点电压为饱和电流的分界点。
20、进一步的，所述ikink中的gan hemt器件经pre-kink到post-kink的电流差值δid的计算公式为：
21、
22、其中，为gan hemt器件经pre-kink到post-kink的电流差值最大值，vgsk为kink程度最大时对应的栅压，α为拟合系数；当δid＝δidmax时，vgs＝vgsn，即此时kink效应最明显。
23、进一步的，所述ikink中的kink效应拐点对应的源漏电压vdskink的计算公式为：
24、vdskink＝akinkvgs3+bkinkvgs2+ckinkvgs+dkink
25、其中，akink、bkink、ckink、dkink为与kink效应发生的位置有关的参数。
26、进一步的，所述ikink中的kink效应发生的漏压范围δvds计算公式为：
27、
28、其中，为与kink效应发生的程度有关的参数。
29、进一步的，建立大信号模型，基于仿真数据和实测数据对gan hemt漏电流直流模型中的参数进行优化，得到最终的大信号模型包括：
30、在仿真软件ads中建立小信号模型拓扑结构；
31、基于小信号模型拓扑结构建立大信号模型；
32、将仿真数据和实测数据输入至大信号模型中，通过仿真数据和实测数据对ganhemt漏电流直流模型中的参数进行拟合优化，得到最终的大信号模型。
33、进一步的，所述大信号模型还包括热电模型，用于产生热效应；
34、gan hemt漏电流直流模型根据kink效应和热效应分为三个阶段第一阶段不包含kink效应和热效应，第二阶段包含kink效应，不包含热效应，第三阶段同时包括kink效应和热效应。
35、进一步的，所述：通过仿真数据和实测数据对gan hemt漏电流直流模型中的参数进行拟合优化包括：
36、在仿真软件ads中对第一阶段的仿真结果和实测结果进行拟合优化，得到优化后的与kink效应无关的参数；
37、在仿真软件ads中对第二、三阶段的仿真结果和实测结果进行拟合，得到优化后的与kink效应有关的参数，即优化后的相关参数。
38、进一步的，所述gan hetm器件的栅长尺寸为0.25um，衬底为硅衬底。
39、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
40、1、本技术通过改进后的漏电流公式搭建gan hemt漏电流直流模型，输出仿真数据至仿真软件ads，在仿真软件ads中与实测数据进行拟合优化，使仿真数据曲线可以准确描述实测数据曲线的变化，确定优化后的相关参数和无关参数，建立最终的包含kink效应的大信号模型，从而可以准确反应器件的工作状态，且可以用于不同衬底的gan hemt器件，通用性较高；
41、2、本技术将kink效应发生的漏压vds范围拟合为与栅压vgs有关的三次项函数，增加了kink效应与栅压的依赖性。
42、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
1.一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述构建gan hemt漏电流直流模型的漏电流ids公式为：
3.根据权利要求2所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述gan hemt的漏电流ids0为：
4.据权利要求2所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述ikink中的gan hemt器件经pre-kink到post-kink的电流差值δid的计算公式为：
5.据权利要求4所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述ikink中的kink效应拐点对应的源漏电压vdskink的计算公式为：
6.据权利要求5所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述ikink中的kink效应发生的漏压范围δvds计算公式为：
7.据权利要求1所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，建立大信号模型，基于仿真数据和实测数据对gan hemt漏电流直流模型中的参数进行优化，得到最终的大信号模型包括：
8.据权利要求7所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述大信号模型还包括热电模型，用于产生热效应；
9.据权利要求8所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述：通过仿真数据和实测数据对gan hemt漏电流直流模型中的参数进行拟合优化包括：
10.据权利要求1所述的一种包含kink效应的gan hemt大信号模型的建模方法，其特征在于，所述gan hetm器件的栅长尺寸为0.25um，衬底为硅衬底。
