湖南制造射频功率放大器设计 能讯通信科技供应

    第三变压器t02、第四变压器t04和电容c16构成一个匹配网络。第三变压器t02的原边连接有电容c07，第四变压器t04的原边连接有电容c14。第三变压器t02的副边连接射频输出端rfout，第四变压器t04的副边接地。每个主体电路中的激励放大器包括2个共源共栅放大器。如图3所示，主体电路的激励放大器中，nmos管mn01和nmos管mn03构成一个共源共栅放大器，nmos管mn02和nmos管mn04构成一个共源共栅放大器；第二主体电路的激励放大器中，nmos管mn09和nmos管mn11构成一个共源共栅放大器，nmos管mn10和nmos管mn12构成一个共源共栅放大器。在主体电路中，激励放大器源放大器的栅极与变压器的副边连接，激励放大器栅放大器的漏极通过电容与功率放大器的输入端连接。如图3所示，nmos管mn01的栅极和nmos管mn02的栅极分别与变压器t01的副边连接，nmos管mn03的漏极连接电容c04，nmos管mn04的漏极连接电容c05。nmos管mn03的漏极和nmos管mn04的漏极为主体电路中激励放大器的输出端。在第二主体电路中，湖南制造射频功率放大器设计，激励放大器中源放大器的栅极与第二变压器的副边连接，湖南制造射频功率放大器设计，激励放大器栅放大器的漏极通过电容与功率放大器的输入端连接。如图3所示，nmos管mn09的栅极和nmos管mn10的栅极分别与变压器t01的副边连接。微波功率放大器工作处于非线性状态放大过程中会产生的谐波分量，湖南制造射频功率放大器设计，输入、输出匹配网络除起到阻抗变换作用外。湖南制造射频功率放大器设计

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，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，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。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。湖南制造射频功率放大器设计为减小 AM—AM失真，应降低工作点，常称为增益回退。

    宽带pa通常采用cllc、lccl、两级或多级lc匹配。cllc结构，采用串联电容到地电感级联串联电感到地电容；lccl采用串联电感到地电容级联串联电容到地电感。这两种结构优点是结构较简单，插损较小；缺点是宽带性能一致性不好，在不同的频率性能不一致，而且谐波性能差。两级或多级lc结构，采用两级或多级串联电感到地电容级联在一起。这种结构优点是谐波性能好，可以实现宽带一致的阻抗变换；缺点是宽带性能一致性和插损之间存在折中，高频点插损较大。采用普通结构变压器实现功率合成和阻抗变换的pa，只采用变压器及其输入输出匹配电容。这种结构优点是结构相对简单，缺点是难以实现宽带功率放大器，宽带性能一致性差，谐波性能也较差。采用普通结构变压器级联lc匹配实现功率合成和阻抗变换的pa，采用变压器及其输入输出匹配电容，输出级联lc匹配滤波电路。这种结构优点是谐波性能好，可以实现宽带一致的阻抗变换；缺点是宽带性能一致性和插损之间存在折中，高频点插损较大。技术实现要素：本发明实施例解决的是如何实现射频功率放大器在较宽的频率范围内实现一致性的同时，具有较好的谐波性能和工作效率。为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种射频功率放大器。

    图3中的自适应动态偏置电路的电路结构如图2所示。射频输入端rfin和射频输出端rfout之间设置有两个主体电路，每个主体电路包括激励放大器和功率放大器，激励放大器和功率放大器通过匹配网络连接。主体电路中的c04和c05构成激励放大器和功率放大器之间的匹配网络；第二主体电路中的c11和c12构成激励放大器和功率放大器之间的匹配网络。主体电路中的激励放大器与变压器t01的副边连接，第二主体电路中的激励放大器与第二变压器t03的副边连接。变压器t01的原边和第二变压器t03的原边连接，变压器t01的原边与第二变压器t02的原边之间还连接有电容c01。变压器t01、第二变压器t02和电容c01构成一个匹配网络。变压器t01的副边连接有电容c02，第二变压器t03的副边连接有电容c09。变压器t01的原边连接射频输入端rfin，第二变压器t03的原边接地。变压器t01原边与第二变压器t03原边的公共端连接自适应动态偏置电路的输入端rfin_h。主体电路中的功率放大器与第三变压器t02的原边连接，第二主体电路中的功率放大器与第四变压器t04的原边连接。第三变压器t02的副边与第四变压器t04的副边连接，第三变压器t02副边和第四变压器t04副边之间还连接有电容c16。由于功率放大器的源和负载都是50欧姆，输入匹配电路和输出匹配 电路主要是对一端是50欧姆。

    因为设计的可控衰减电路中电感的品质因数q较低，因此频选特性不明显，频率响应带宽较宽，带来的射频信号的插入损耗相对较小。负增益模式下的回波损耗和频率响应带宽也能满足要求。假设fh为上限频率，fl为下限频率，fo为中心频率；且有：fh＝900mhz，fl＝600mhz，fo＝800mhz，回波损耗大于15db，频率响应的带宽可达到300mhz以上，相对带宽可达到(fh-fl)/fo＝(900-600)/800＝％。下面再提供一种采用可控衰减电路和输入匹配电路的结构，如图5b所示，在该结构中的可控衰减电路的电阻r1可以变为开关sw2，增强了对射频输入端口rfin的esd保护能力。本申请实施例提供的技术方案的有益效果在于：通过在信号的输入端设计可控衰减电路，在实现功率放大器增益负增益的同时，对高增益模式性能的影响很小，并且加强了对rfin端口的esd保护。该电路结构简洁，对芯片面积占用小，能降低硬件成本。在本申请实施例提供的射频功率放大器电路中，反馈电路中可以用于切换的电阻有多种，例如当射频功率放大器电路需要实现三档增益模式：高增益30db左右，低增益15db左右，负增益-10db左右。此时，反馈电路如图6所示，c51、c52、c53和c54是1pf～2pf范围的电容。电阻r53大于r51大于r52。在射频／微波 IC中一般用方形螺旋电感。安徽应用射频功率放大器技术

射频功率放大器器件放大管基本上由氮化镓，砷化镓，LDMOS管电路运用。湖南制造射频功率放大器设计

    使射频功率放大器电路的整体增益满足要求。若需要使射频功率放大器电路为负增益模式，需要微控制器控制开关导通，控制第二开关导通，控制偏置电路使第二mos管的漏级电流、第三mos管的栅级电压以及漏级供电电压vcc均变小，控制第二偏置电路使第四mos管的漏级电流、第五mos管的栅级电压以及漏级供电电压vcc均变小。其中，第二开关导通时，反馈电路的放大系数af较小，对输入信号的放大作用不明显，偏置电路和第二偏置电路中漏极电流和门极电压较小，对输入信号的放大作用也不明显，可以认为未对输入信号进行放大，即增益为0db，此时，若再控制开关导通，则可控衰减电路工作，对输入信号进行衰减，通过这样的控制，可以实现输入信号的衰减。此外，还可以通过对偏置电路和第二偏置电路的调节，来实现不同程度的衰减，使负增益连续可调，在一些实施例中，衰减后射频功率放大器电路的整体增益可以为-5db、-7db、-10db等。当射频功率放大器电路的输出功率(较小)确定后，微处理器可以进一步得到其输入功率和负增益值，微处理器对输入功率进行调节，控制电压信号vgg，使开关导通，控制第二开关导通，通过控制偏置电路和第二偏置电路中的内部电流源和内部电压源。湖南制造射频功率放大器设计

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