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。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。河北短波射频功率放大器报价
下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施例提供的高线性射频功率放大器的结构示意图;图2是本申请一实施例提供的高线性射频功率放大器中自适应动态偏置电路的电路原理图;图3是本申请一实施例提供的高线性射频功率放大器的电路原理图;图4是本申请实施例提供的自适应动态偏置电路提供的偏置电压与输出功率的曲线示意图;图5是现有的射频高功率放大器与本申请实施例提供的高线性射频放大器的imd3曲线图。具体实施方式下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。陕西自动化射频功率放大器设计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。
控制信号vgg通过电阻与开关连接,同时通过备用电阻与备用开关连接。备用电阻的参数与电阻的参数相同,二者都是作为上拉电阻给开关供电。备用开关的参数与开关的参数相同,开关和备用开关的寄生电阻皆为单开关的寄生电阻值ron的一半,因此双开关的整体寄生电阻值与单开关的寄生电阻值相同。开关和备用开关的控制逻辑相同:非负增益模式下,开关和备用开关同时关断;负增益模式下,开关和备用开关同时打开,不需要考虑电阻r1和备用电阻rn。其中,开关和备用开关均为n型mos管,其具体的类型可以是绝缘体上硅mos管,也可以是平面结构mos管。可见,在本申请实施例中,因为使用了叠管设计,将开关和备用开关叠加,使得mos管的耐压能力和静电释放能力提升,相对于单mos管,能在大电流下更好的保护开关和备用开关,使其不被损坏。在一个可能的示例中,输入匹配电路101包括第三电阻r3、电容c1和第二电感l2,第二电感的端连接第二电阻的第二端,第二电感的第二端连接电容的端,电容的第二端连接第三电阻的端。在图9中,假设输入端的输入阻抗zin=r0-jx0,可控衰减电路的等效阻抗为z20=r20+jx20,输入匹配电路的等效阻抗为z30=r30+jx30,为了实现z20和zin的共轭匹配。
vgs是指栅源电压,vth是指阈值电压。开关关断的寄生电容:coff=fom/ron。其中fom为半导体工艺商提供的开关ron与coff乘积,单位为fs(飞秒)。另,w/l较大,发生esd时有利于能提供直接的低阻抗电流泄放通道。用两个sw叠加,相对单sw,能在esd大电流下保护sw的mos管不被损坏。当可控衰减电路的sw使用了叠管设计,两个开关sw1和sw2的控制逻辑是一样的:(1)非负增益模式下,sw1和sw2同时关断;(2)负增益模式下,sw1和sw2同时打开。本申请实施例中的sw1和sw2在应用中可以采用绝缘体上硅(silicononinsulator,soi)cmos管,也可以是bulkcmos管(平面结构mos管)。下面提供一种采用可控衰减电路和输入匹配电路的结构,如图5a所示,图5a中l2、c1和r2构成驱动放大级电路之前的输入匹配电路,可以将输入端口的阻抗匹配到适合射频功率放大器电路的输入阻抗位置,这是由于驱动放大级电路需要某种特定阻抗范围,输出功率才能实现所需的效率,增益等性能。可控衰减电路的并联到地支路的sw1和r1,在它们之前的电感l1用于对并联到地支路的寄生电容的匹配补偿。在高增益模式下,这种射频功率放大器电路输入的匹配结构简洁,输入端口匹配良好,因此输入端的回波损耗好。功率放大器线性化技术一一功率回退、前馈、反馈、预失真,出于射频 预失真结构简单、易于集成和实现等优点。
图10为本发明实施例提供的可控衰减电路和输入匹配电路的示意图。具体实施方式对于窄带物联网(narrowbandinternetofthings,nb-iot)的终端(userequipment,ue)来说,射频前端系统中的射频功率放大器电路一般要求发射功率可调,当射频功率放大器电路之前射频收发器的输出动态范围有限时,就要求功率放大器增益高低可调节。在广域低功耗通信的应用场景中,对射频功率放大器电路的增益可调要求变得更突出,其动态范围要达到35~40db,并出现负增益的需求模式。例如,在窄带物联网通信对象之间距离近(nb-iot的终端距离基站很近)的情况下会出现负增益的需求。在应用中,一方面在射频功率放大器的电路设计中,可以降低功率增益,在不过度影响原有电路匹配的前提下,通过增强驱动级晶体管的负反馈;另一方面,可以在输入匹配电路中插入可控衰减电路的设计,这样对功率放大器的性能影响较小,降低增益的效果明显。下面介绍一种射频功率放大器电路,是在高增益模式的电路基础上,一般通过增强驱动级的负反馈来降低增益。图1a为相关技术中射频功率放大器电路的组成结构示意图,图1b为图1a的电路结构示意图,参见图1a和图1b,方案。微波固态功率放大器的工作状态主要由功率、效率、失真及被放大信号的性 质等要求来确定。陕西自动化射频功率放大器设计
稳定性是指放大器在环境(如温度、信号频率、源及负载等)变化比较大的情况 下依1日保持正常工作特性的能力。河北短波射频功率放大器报价
LateralDouble-diffusedMetal-oxideSemiconductor)和GaAs,在基站端GaN射频器件更能有效满足5G的高功率、高通信频段和高效率等要求。目前针对3G和LTE基站市场的功率放大器主要有SiLDMOS和GaAs两种,但LDMOS功率放大器的带宽会随着频率的增加而大幅减少,在不超过约,而GaAs功率放大器虽然能满足高频通信的需求,但其输出功率比GaN器件逊色很多。在5G高集成的MassiveMIMO应用中,它可实现高集成化的解决方案,如模块化射频前端器件。在毫米波应用上,GaN的高功率密度特性在实现相同覆盖条件及用户追踪功能下,可有效减少收发通道数及整体方案的尺寸。实现性能成本的优化组合。随着5G时代的到来,小基站及MassiveMIMO的飞速发展,会对集成度要求越来越高,GaN自有的先天优势会加速功率器件集成化的进程。5G会带动GaN这一产业的飞速发展。然而,在移动终端领域GaN射频器件尚未开始规模应用,原因在于较高的生产成本和供电电压。GaN将在高功率,高频率射频市场发挥重要作用。GaN射频PA有望成为5G基站主流技术预测未来大部分6GHz以下宏网络单元应用都将采用GaN器件,小基站GaAs优势更明显。就电信市场而言,得益于5G网络应用的日益临近。河北短波射频功率放大器报价
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