1.射频微波功率放大器及其应用放大器是用来以更大的功率、更大的电流，更大的电压再现信号的部件。在信号处理过程中不可或缺的放大器，既可以做成用在助听器里的微晶片，也可以做成像多层建筑那么大以便向水下潜艇或外层空间传输无线电信号。功率放大器可以被认为是将直流（DC）输入转换成射频和微波能量的电路。不是在电磁兼容领域需要在射频和微波频率上产生足够的功率，在无线通信、雷达和雷达干扰，医疗功率发射机和高能成像系统等领域都需要，每种应用领域都有它对频率、带宽、负载、功率、效率和成本的独特要求。射频和微波功率可以利用不同的技术和不同的器件来产生。本文着重介绍在EMC应用中普遍使用的固态射频功率放大器技术，这种固态放大器的频率可以达到6GHz甚至更高，采用了A类，AB类、B类或C类放大器的拓扑结构。2.射频微波功率晶体管概述随着半导体技术的不断进步，可用于RF功率放大器的器件和种类越来越多。各种封装器件被普遍采用，图1显示了一个典型的盖子被移除的晶体管。这是一个大功率为60W的采用了GaAsFET的平衡微波晶体管，适合推挽式的AB类放大器使用。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。湖南制造射频功率放大器技术

5G时代，智能手机将采用2发射4接收方案，未来有望演进为8接收方案。功率放大器（PA）是一部手机关键的器件之一，它直接决定了手机无线通信的距离、信号质量，甚至待机时间，是整个射频系统中除基带外重要的部分。5G将带动智能移动终端、基站端及IOT设备射频PA稳健增长。功率放大器市场增长相对稳健，复合年增长率为7%，将从2017年的50亿美元增长到2023年的70亿美元。LTE功率放大器市场的增长，尤其是高频和超高频，将弥补2G/3G市场的萎缩。15G智能移动终端，射频PA的大机遇5G推动手机射频PA量价齐升无论是在基站端还是设备终端，5G给供应商带来的挑战都首先体现在射频方面，因为这是设备“上”网的关键出入口，即将到来的5G手机将会面临更多频段的支持、不同的调制方向、信号路由的选择、开关速度的变化等多方面的技术挑战外，也会带来相应市场机遇。5G将给天线数量、射频前端模块价值量带来翻倍增长。以5G手机为例，单部手机的射频半导体用量达到25美金，相比4G手机近乎翻倍增长。其中滤波器从40个增加至70个，频带从15个增加至30个，接收机发射机滤波器从30个增加至75个，射频开关从10个增加至30个，载波聚合从5个增加至200个。5G手机功率放大器。辽宁EMC射频功率放大器供应商随着无线通信/雷达通信系统的发展对固态功率放大器提出了新 的要求：大功率输出、高效率、高线性度、高频率.

将从2019年开始为GaN器件带来巨大的市场机遇。相比现有的硅LDMOS（横向双扩散金属氧化物半导体技术）和GaAs（砷化镓）解决方案，GaN器件能够提供下一代高频电信网络所需要的功率和效能。而且，GaN的宽带性能也是实现多频带载波聚合等重要新技术的关键因素之一。GaNHEMT（高电子迁移率场效晶体管）已经成为未来宏基站功率放大器的候选技术。由于LDMOS无法再支持更高的频率，GaAs也不再是高功率应用的优方案，预计未来大部分6GHz以下宏网络单元应用都将采用GaN器件。5G网络采用的频段更高，穿透力与覆盖范围将比4G更差，因此小基站（smallcell）将在5G网络建设中扮演很重要的角色。不过，由于小基站不需要如此高的功率，GaAs等现有技术仍有其优势。与此同时，由于更高的频率降低了每个基站的覆盖率，因此需要应用更多的晶体管，预计市场出货量增长速度将加快。预计到2025年GaN将主导RF功率器件市场，抢占基于硅LDMOS技术的基站PA市场。根据Yole的数据，2014年基站RF功率器件市场规模为11亿美元，其中GaN占比11%，而横向双扩散金属氧化物半导体技术（LDMOS）占比88%。2017年，GaN市场份额预估增长到了25%，并且预计将继续保持增长。预计到2025年GaN将主导RF功率器件市场。

目前微波射频领域虽然备受关注，但是由于技术水平较高，壁垒过大，因此这个领域的公司相比较电力电子领域和光电子领域并不算很多，但多数都具有较强的科研实力和市场运作能力。GaN微波射频器件的商业化供应发展迅速。据材料深一度对Mouser数据统计分析显示，截至2018年4月，共有4家厂商推出了150个品类的GaNHEMT，占整个射频晶体管供应品类的，较1月增长了。Qorvo产品工作频率范围大，Skyworks产品工作频率较小。Qorvo、CREE、MACOM73%的产品输出功率集中在10W～100W之间，大功率达到1500W（工作频率在，由Qorvo生产），采用的技术主要是GaN/SiCGaN路线。此外，部分企业提供GaN射频模组产品，目前有4家企业对外提供GaN射频放大器的销售，其中Qorvo产品工作频率范围工作频率可达到31GHz。Skyworks产品工作频率较小，主要集中在。Qorvo射频放大器的产品类别多。在我国工信部公布的2个5G工作频段（、）内，Qorvo公司推出的射频放大器的产品类别多，高功率分别高达100W和80W（1月份Qorvo在高功率为60W），ADI在高功率提高到50W（之前产品的高功率不到40W），其他产品的功率大部分在50W以下。在通信和雷达系统率放大器是极其重要的组成部分主要参数有最大输出功率、效率、线性度和增益等。

   70年代末研制出了具有垂直沟道的绝缘栅型场效应管，即VMOS管，其全称为V型槽MOS场效应管，它是继MOSFET之后新发展起来的高效功率器件，具有耐压高，工作电流大，输出功率高等优良特性。垂直MOS场效应晶体管（VMOSFET）的沟道长度是由外延层的厚度来控制的，因此适合于MOS器件的短沟道化，从而提高器件的高频性能和工作速度。VMOS管可工作在VHF和UHF频段，也就是30MHz到3GHz。封装好的VMOS器件能够在UHF频段提供高达1kW的功率，在VHF频段提供几百瓦的功率，可由12V,28V或50V电源供电，有些VMOS器件可以100V以上的供电电压工作。横向扩散MOS（LDMOS）横向双扩散MOS晶体管（LateralDouble-diffusedMOSFET，LDMOS）：这是为了减短沟道长度的一种横向导电MOSFET，通过两次扩散而制作的器件称为LDMOS，在高压功率集成电路中常采用高压LDMOS满足耐高压、实现功率控制等方面的要求，常用于射频功率电路。与晶体管相比，LDMOS在关键的器件特性方面，如增益、线性度、散热性能等方面优势很明显，由于更容易与CMOS工艺兼容而被采用。LDMOS能经受住高于双极型晶体管的驻波比，能在较高的反射功率下运行而不被破坏；它较能承受输入信号的过激励，具有较高的瞬时峰值功率。输出匹配电路确定后功率放大器的输出功率及效率也基本确定了但它 的增益平坦度并不一定满足技术指标的要求。湖南制造射频功率放大器技术

微波固态功率放大器的电路设计应尽可能合理简化。湖南制造射频功率放大器技术

  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。湖南制造射频功率放大器技术

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