广东V段射频功率放大器设计 能讯通信科技供应

4G/5G基础设施用RF半导体的市场规模将达到16亿美元，其中，MIMOPA年复合增长率将达到135%，射频前端模块的年复合增长率将达到119%。预计未来5～10年，GaN将成为3W及以上RF功率应用的主流技术。根据Yole预测，2017年，全球GaN射频市场规模约为，在3W以上（不含手机PA）的RF射频市场的渗透率超过20%。GaN在基站、雷达和航空应用中，广东V段射频功率放大器设计，正逐步取代LDMOS。随着数据通讯、更高运行频率和带宽的要求日益增长，GaN在基站和无线回程中的应用持续攀升。在未来的网络设计中，针对载波聚合和大规模输入输出（MIMO）等新技术，GaN将凭借其高效率和高宽带性能，相比现有的LDMOS处于更有利的位置。未来5～10年内，预计GaN将逐步取代LDMOS，并逐渐成为3W及以上RF功率应用的主流技术。而GaAs将凭借其得到市场验证的可靠性和性价比，广东V段射频功率放大器设计，将确保其稳定的市场份额。LDMOS的市场份额则会逐步下降，预测期内将降至整体市场规模的15%左右。到2023年，GaNRF器件市场规模达到13亿美元，约占3W以上的RF功率市场的45%。截止2018年底，整个RFGaN市场规模接近，广东V段射频功率放大器设计。未来大多数低于6GHz的宏网络单元实施将使用GaN器件，无线基础设施应用占比将进一步提高至近43%。RFGaN市场的发展方向GaN技术主要以IDM为主。功率放大器的放大原理主要是将电源的直流功率转化成交流信号功率输出。广东V段射频功率放大器设计

    此时信号将产生非线性，其功率需要小于-10dbm才能实现线性输出，此时射频功率放大器电路的线性增益为-10db，因此，其线性输出功率范围为：-45dbm～-10dbm。上述高、中、低功率模式中有功率等级的交叠，这是窄带物联网技术平台的要求，这样可保证应用端配置的灵活性。比如同样功率等级下，选择耗电小的功率模式等。这样发射信号功率即输出功率覆盖了-45dbm到，总共，可满足广域的信号覆盖要求。参见图1a和图1b，在射频功率放大器电路已经加强负反馈基础上(引入负反馈电路)，调节各级晶体管的偏置电路(例如调节t2和t4漏极的偏置电流，或者调节t3和t5漏极的偏置电压)，再在输入匹配电路之前引入可控衰减电路，可以进一步降低增益。从理论来讲，可控衰减电路通过设计可以满足负增益的需求。这里，可控衰减电路需要考虑尽量降低其对放大器输入匹配电路的影响，它好可以与输入匹配电路的设计融合。另外，需要射频功率放大器电路在没有处于负增益工作模式下时，具有适当的射频传导功率容量和静电保护能力(electro-staticdischarge，esd)。本申请实施例提供一种射频功率放大器电路，如图2所示，与图1a相比，在输入端口和输入匹配电路之间插入可控衰减电路。北京使用射频功率放大器制定功率放大器在无线通信系统中是一个不可缺少的重要组成部分通信体制的发展功率放大器进入了快速发展的阶段。

    RFMDWiFiPA产品线型号非常多，几乎可以满足所有WiFi产品的射频需求。P/NMinFreqMaxFreqGainPOUTEVM(%)Vcc(V)TxIcc(mA)RFRFRFRF018120RFRFRFRF018120RFRF02810355RFRFRFRF03018395RFRF0345800RF02851000RF03051450RF018120RFPA0265545RFPA0255670RFPA0335470RFPA5201E875RFPASTA-5063Z352STA-6033(Z)83165SZA-2044(Z)300SZA-3044(Z)45340SZA-5044(Z)15330SZA-6044(Z)5165SZM-2066Z583SZM-2166Z76878SZM-3066Z65730SZM-3166Z7900SZM-5066Z55800RFPA55124900MHz5850MHz33dB11ac-?23dBm11n–25dBm11ac––3%5VRFPA0RFPA55225180MHz5925MHz33dB23dBm-35dB5V285mARFPA033RFPA5542B在这些产品中，**令笔者震撼的就是RFPA5201E，其性能好到没朋友。笔者此前开发一款10W（11nHT20MCS7）超大功率放大器时，曾经选用了RFMDRFPA5201E作为驱动级。RFPA5201E测试数据与Datasheet中描述完全一致，如下图。当然，RFPA5201E的功耗也是不容小觑的，达到了可怕的1000mA，这可能也是很多厂商望而却步的原因。Richwave立积电子(RichwaveTechnologyCorp.)成立于2004年，是专业的IC设计公司。公司的主要技术在开发与设计世界前列的无线射频(RF)集成电路，公司的主要目标是在无线射频。

    因为这些特性，GaAs器件被应用在无线通信、卫星通讯、微波通信、雷达系统等领域，能够在更高的频率下工作，高达Ku波段。与LDMOS相比，击穿电压较低。通常由12V电源供电，由于电源电压较低，使得器件阻抗较低，因此使得宽带功率放大器的设计变得比较困难。GaAsMESFET是电磁兼容微波功率放大器设计的常用选择，在80MHz到6GHz的频率范围内的放大器中被采用。GaAs赝晶高电子迁移率晶体管（GaAspHEMT）GaAspHEMT是对高电子迁移率晶体管（HEMT）的一种改进结构，也称为赝调制掺杂异质结场效应晶体管（PMODFET），具有更高的电子面密度（约高2倍）；同时，这里的电子迁移率也较高（比GaAs中的高9%），因此PHEMT的性能更加优越。PHEMT具有双异质结的结构，这不提高了器件阈值电压的温度稳定性，而且也改善了器件的输出伏安特性，使得器件具有更大的输出电阻、更高的跨导、更大的电流处理能力以及更高的工作频率、更低的噪声等。采用这种材料可以实现频率达40GHz，功率达几W的功率放大器。在EMC领域，采用此种材料可以实现，功率达200W的功率放大器。氮化镓高电子迁移率晶体管（GaNHEMT）氮化镓（GaN）HEMT是新一代的射频功率晶体管技术，与GaAs和Si基半导体技术相比。对整个放大器进行特性分析如果特性不满足预定要求，具 体电路则用多级阻抗变换，短截线等微带线电路来实现。

    温度每升高10°C将会导致内部功率器件的平均无故障工作时间（MTBF）缩短。AB类放大器在讨论AB类放大器之前，让我们简单地说一说B类放大器。B类放大器的晶体管偏置使得器件在输入信号的半个周期内导通，在另半个周期截止，为了复现整个周期的信号，可采用双管B类推挽电路，如图所示。B类放大器的偏置设置使得当在没有输入信号的情况下器件的输出电流为零，每个器件只在特定的信号半周期内工作，因此，B类放大器具有高的效率，理论上可以达到。但由于两个管子交替着开启关闭引起的交越失真使得线性度不好。这种交越失真的存在使它不适合商用电磁兼容标准的应用。AB类放大器也是EMC领域常用的功率放大器，其工作原理图如图5所示。图5：AB类放大器的工作原理图AB类放大器试图使得工作效率与B类放大器接近，而线性度与A类放大器接近。通过调整对偏置电压的设置，使得AB类放大器中的每个管子都可以像B类放大器一样分别在输入信号的半个周期内导通，但在两个半周期中每个管子都会有同时导通的一个很小的区域，这就避免了两个管子同时关闭的区间，结果是，当来自两个器件的波形进行组合时，交叉区域导致的交越失真被减少或完全消除。通过对静态工作点的精确设置。在所有微波发射系统中，都需要功率放大器将信号放大到足够的功 率电平，以实现信号的发射。河北宽带射频功率放大器生产厂家

根据晶体管的增益斜率和放大器增益要求，确定待综合匹配网络的衰减斜 率、波纹、带宽，并导出其衰减函数。广东V段射频功率放大器设计

    第四mos管的漏级与第五mos管的源级连接，第四mos管的源级接地，第五mos管的栅级连接第九电容的端，第九电容的第二端接地。其中，第四mos管t4和第五mos管t5的器件尺寸一样，第二mos管t2与第四mos管t4的器件尺寸之比为2:5。在一个可能的示例中，输出匹配电路106包括：第四电感l4、第五电感l5、第十电容c10和第十一电容c11，其中：第四电感的端和第五电感的端连接第五mos管的漏级，第四电感的第二端连接第二电压信号，第十电容的端连接第二电压信号，第十电容的第二端接地，第五电感的第二端连接第十一电容的端，第十一电容的第二端接地，第十一电容两端的电压为输出电压。在一个可能的示例中，射频功率放大器电路还包括：偏置电路，用于响应于微处理器发出的第三控制信号，增加自身的漏级电流和自身的栅级电压，实现射频功率放大器电路处于非负增益模式；还用于响应于第四控制信号，降低自身的漏级电流和自身的栅级电压，实现射频功率放大器电路处于负增益模式；第二偏置电路，用于响应于微处理器发出的第五控制信号，增加自身的漏级电流和自身的栅级电压，实现射频功率放大器电路处于非负增益模式；还用于响应于第六控制信号，降低自身的漏级电流和自身的栅级电压。广东V段射频功率放大器设计

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