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。GaN作为功率放大器中具有优良材料 的宽带隙半导体材料之一被誉为第5代半导体在微电应用领域存 在的应用.浙江超宽带射频功率放大器设计
第三子滤波电路的端可以与辅次级线圈122的第二端耦接,第三子滤波电路的第二端可以接地。在本发明实施例中,第三子滤波电路可以包括第三电容c3;第三电容c3的端可以与辅次级线圈122的第二端耦接,第三电容c3的第二端可以接地。在具体实施中,第三子滤波电路还可以包括第三电感l3,第三电感l3可以串联在第三电容c3的第二端与地之间。参照图3,给出了本发明实施例中的又一种射频功率放大器的电路结构图。与图2相比较而言,图3中提供的射频功率放大器增加了第三电感l3。通过增加第三电感l3,可以进一步提高射频功率放大器的谐波滤波性能。在具体实施中,输出端匹配滤波电路还可以包括第四子滤波电路。在本发明实施例中,第四子滤波电路的端可以与主次级线圈121的第二端耦接,第四子滤波电路的第二端可以与射频功率放大器的输出端output耦接。第四子滤波电路可以为lc匹配滤波电路,lc匹配滤波电路可以为两阶匹配滤波电路,也可以为多阶匹配滤波电路。当lc匹配滤波电路为两阶匹配滤波电路时,其可以包括一个串联电感以及一个到地电容;当lc匹配滤波电路为多阶匹配滤波电路时,其可以包括两个串联电感或更多串联电感和一个到地电容或更多个到地电容。重庆高频射频功率放大器价格在射频/微波 IC中一般用方形螺旋电感。
具体地,第二pmos管mp01的源极通过电阻r13接电源电压vdd。第二nmos管mn18的栅极与第二pmos管mp01的栅极连接后与nmos管mn17的漏极连接。第三nmos管mn19的漏极与第三pmos管mp02的漏极连接,第三nmos管mn19的源极接地,第三pmos管mp02的源极接电源电压,第三nmos管mn19的栅极与漏极连接,第三pmos管mp02的栅极和漏极连接。第二nmos管mn18的漏极与第二pmos管mp01的漏极的公共端记为连接点a,第三nmos管mn19的漏极与第三pmos管mp02的漏极的公共端记为第二连接点b,连接点a与第二连接点b连接,第二连接点b通过电阻r15接自适应动态偏置电路的输出端vbcs_pa,输出端vbcs_pa用于为功率放大器源放大器的栅极提供偏置电压。第四nmos管mn20的漏极与第四pmos管mp03的漏极连接后与pmos管mp04的栅极连接,第四nmos管mn20的源极接地,第四pmos管mp03的源极接电源电压vdd,第四nmos管mn20的栅极和第四pmos管mp03的栅极连接后与nmos管mn17的漏极连接。pmos管mp04的漏极通过电阻r17接自适应动态偏置电路的第二输出端vbcg_pa,第二输出端vbcg_pa用于为功率放大器栅放大器的栅极提供偏置电压。图3示出了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。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。
实现射频功率放大器电路处于负增益模式;其中,偏置电路与驱动放大电路连接,第二偏置电路与功率放大电路连接。其中,如图7所示,偏置电路1020包括:第二mos管t2、第三mos管t3、第六mos管t6、电流源ib、电压源vg、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第二电容c2、第七电容c7、第十二电容c12、第十三电容c13。第二mos管的漏极电流偏置电路由电流源、第六mos管、第六电阻、第七电阻和第十二电容按照图7所示连接而成。第六电阻、第七电阻和第十二电容组成的t型网络,可以起到隔离输入信号的作用。第二mos管的宽长比w/l是第六mos管的宽长比的c(c远大于1)倍,因此第二mos管的漏极偏置电流近似为电流源的c倍,实现了电流放大。电流源存在多个可调节档位,通过微处理器发出的第三控制信号和第四控制信号,控制电流源档位的切换,可切换第二mos管的漏极电流,从而调节驱动放大电路的放大倍数。第三mos管t3的栅极电压偏置电路由电压源vg、第八电阻r8、第九电阻r9和第十三电容c13按照图7所示连接而成。第八电阻、第九电阻和第十三电容组成的t型网络,可起到隔离第三mos管栅极的射频电压摆幅的作用。电压源存在多个可调节档位。匹配电路是放大器设计中关键一环,可以说放大设计主要是匹配设计。陕西使用射频功率放大器检测技术
功率放大器因此要尽量采用典型可 靠的电路、合理分配增益、减少放大器的级数,以降低故障概率。浙江超宽带射频功率放大器设计
微处理器通过控制vgg=,使得开关导通,可控衰减电路处于衰减状态,此时,一部分射频传导功率进入可控衰减电路变成热能消耗掉,另一部分射频传导功率进入可控衰减电路之后的电路,输入信号衰减,射频功率放大器电路实现非负增益模式。当开关关断时,电感用于匹配寄生电容,以减少对后级电路的影响,开关可等效为寄生电容coff,不需要考虑电阻,可控衰减电路等效为图8(a);当开关导通时,开关等效为寄生电阻ron,也不需要考虑电阻,可控衰减电路等效为图8(b),因为第二电阻和寄生电阻ron都很小,因此流入可控衰减电路的电流较大,该电路路消耗的功率较多,对输入信号的衰减作用也较强。其中,为了实现大程度的衰减,在非负增益模式下,应使可控衰减电路的电阻尽可能的小,可在可控衰减电路去掉第二电阻r2,通过寄生电阻ron来衰减输入信号。若可控衰减电路中没有第二电阻,当射频功率放大器电路的负增益大小确定时,开关的寄生电阻的大小也可确定。当开关导通时,开关工作在线性区,寄生电阻ron的大小满足公式:ron=1/(μ×cox×(w/l)×(vgs-vth)),其中,μ是电子迁移率,cox是单位面积的栅氧化层电容,w/l是开关t1的有效沟道长度的宽长比,vgs是栅源电压,vth是阈值电压。浙江超宽带射频功率放大器设计