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陕西射频功率放大器效能

来源: 发布时间:2022-06-01

    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。由于进行大功率放大设计,电路必然产生许多谐波,匹配电路还需要有滤 波功能。陕西射频功率放大器效能

    驱动放大电路和功率放大电路的电路结构一样,但二者对应的各个器件的尺寸差异很大。相比较而言,功率放大电路更加注重输出放大信号的效率,驱动放大电路更加注重放大信号的增益控制。射频功率放大器电路的高、中、低功率模式下,电路结构和dc偏置都需要进行切换,即,通过改变反馈电路中的开关、电压偏置电路中的栅极电压、电流偏置电路中的漏极电流、供电电压vcc,以及使能可控衰减电路,协作实现以上功率模式,以及实现非负增益模式和负增益模式。图2b是本发明实施例提供的射频功率放大器电路的电路结构示意图,如图2b所示,应用于终端,包括:依次连接的可控衰减电路107、输入匹配电路101、驱动放大电路102、级间匹配电路103、功率放大电路105和输出匹配电路106,与驱动放大电路102跨接的反馈电路103;可控衰减电路107,用于根据终端中微处理器发送的模式控制信号,实现射频功率放大器电路的负增益模式与非负增益模式之间的切换;输入匹配电路101,用于使可控衰减电路和驱动放大电路之间阻抗匹配;驱动放大电路102,用于放大输入匹配电路输出的信号;反馈电路103,用于调节射频功率放大器电路的增益;级间匹配电路104,用于使驱动放大电路和功率放大电路之间阻抗匹配。江西射频功率放大器市场线性:由非线性分析知道,功率放大器的三阶交调系数时与负载有关的。

    这个范围叫做“放大区”,集电极电流近似等于基极电流的N倍。双极性晶体管是一种较为复杂的非线性器件,如果偏置电压分配不当,将使其输出信号失真,即使工作在特定范围,其电流放大倍数也受到包括温度在内的因素影响。双极性晶体管的大集电极耗散功率是器件在一定温度与散热条件下能正常工作的大功率,如果实际功率大于这一数值,晶体管的温度将超出大许可值,使器件性能下降,甚至造成物理损坏。可通过高达28伏电源供电工作,工作频率可达几个GHz。为了防止由于热击穿导致的突发性故障,晶体管的偏置电压必须要仔细设计,因为热击穿一旦被触发,整个晶体管都将被立即毁坏。因此,采用这种晶体管技术的放大器必须具有保护电路以防止这种热击穿情况发生。金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)MOSFET场效应管属于单极性晶体管,它的工作方式涉及单一种类载流子的漂移作用。金属氧化物半导体场效应管依照其沟道极性的不同,可分为电子占多数的N沟道型与空穴占多数的P沟道型,通常被称为N型金氧半场效晶体管(NMOSFET)与P型金氧半场效晶体管(PMOSFET),没有BJT的一些致命缺点,如热破坏(thermalrunaway)。为了适合大功率运行。

    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。输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和输出端阻抗与系统要求阻抗(50Q)的 匹配程度。

    令rj为射频功率放大器检测模块的电阻值,rj=vgpio*r0/(vdd-vgpio);vgpio为处理器引脚的电压值,vdd为电源电压,r0为计算电阻的电阻值。计算电阻r0的电阻值已知,本申请对于计算电阻r0的电阻值的设置不作限定,计算电阻r0用于计算射频功率放大模块的电阻值。图2为本申请实施例提供的射频功率放大器检测电路的连接示意图。请参阅图2,以四个射频功率放大器并联为例,计算电阻201的一端与电源电压vdd相连,计算电阻201的另一端与射频功率放大器211、212、213和214并联而成的一端相连,射频功率放大器211、212、213和214并联而成的另一端与接地端相连,计算电阻201与射频功率放大器的连接之间设置处理器202。其中,在本申请实施例中,射频功率放大器211、212、213和214的电阻值分别设为r1、r2、r3和r4,射频功率放大器211、212、213和214各自的匹配电阻的电阻值分别为r11、r22、r33和r44。在移动终端进行频段切换前,设所有射频功率放大器的初始状态都是关闭的,即此时射频功率放大器的电阻值分别为r1、r2、r3和r4。当移动终端进行频段切换时,需要开启射频功率放大器211,则预设射频功率放大器的配置状态为射频功率放大器211开启,射频功率放大器212、213和214保持关闭。射频功率放大器地用于多种有线和无线应用中,包括 CATV,ISM,WLL,PCS,GSM,CDMA 和 WCDMA 等各种频段。陕西射频功率放大器效能

功率放大器按照工作状态分为线性放大和非线性放大两种非线性放大器 效率比较高而线性放大器的效率比较低。陕西射频功率放大器效能

    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。陕西射频功率放大器效能

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