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福建短波射频功率放大器设计 能讯通信科技供应

信息介绍 / Information introduction

    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。射频功率放大器地用于多种有线和无线应用中,包括 CATV,ISM,福建短波射频功率放大器设计,福建短波射频功率放大器设计,WLL,PCS,福建短波射频功率放大器设计,GSM,CDMA 和 WCDMA 等各种频段。福建短波射频功率放大器设计

    Avago开发出丰富的产品和受知识产权保护的产品组合,这些成就使Avago能够在所服务的市场中脱颖而出,并占据领导地位。在WiFi产品设计中,Avago的PA市场份额相对较少。PartNumberFrequency(GHz)BiasConditionGainPSAT(dBm)MGA-220035V@500mA3532MGA-252035V@425mA3030显而易见,MGA-22003适用于,MGA25203适用于5GHz频段。笔者在几年前曾经使用AtherosAR9280+MGA25203设计过一款5GHz中等功率无线网卡,测试发现MGA25203的性能还是相当不错的,正如其Datasheet中所描述的一样。EPICOMEPICOM是由企业及创司集资,结合研发团队,致力于设计、开发、整合无线通讯射频前端组件与模块,协助系统厂商获得竞争力的无线射频前端解决方案。EPICOM为无自有晶圆厂的无线通讯集成电路与射频前端模块设计公司(FablessIC&RFFront-endModuleDesignHouse)。EPICOM已顺利取得SGS核发的ISO9001:2000生产管理、销售与研发设计认证。PartNumberFrequencyGainOutputPowerEPA2414A–253%EVMatPout=+18dBmEPA2018A–333%EVMatPout=+26dBmPA53053%EVMatPout=+14dBm本文*给出EPICOM的**高规格WiFiPAEPA2018A的性能指标,如下图。HittiteHittiteMicrowave面向技术要求严苛的射频。福建短波射频功率放大器设计阻抗匹配,关系到功率放大器的稳定性、增益;输出功率、带内平坦度、噪声、谐波、驻波、线性等一系列指标 。

    1)中降低增益的设计方案一般包括输入匹配电路101、驱动放大级电路102、反馈电路103、级间匹配电路104、功率放大级电路105和输出匹配电路106。其中,输入匹配电路101由l2、c1和r3串联组成;驱动放大级电路102由mosfett2和t3叠加构成共源共栅结构,t3的栅极通过c2射频接地;反馈电路103由r4和c4串联,跨接在t2栅极和t3漏极之间组成;级间匹配电路104由l3、c7和c8组成;功率放大级电路105由mosfett4和t5叠加构成共源共栅结构,t5的栅极通过c6射频接地。输出匹配电路106由l4、l5、c10和c11组成。注意t2和t4组成电流偏置电路(电流镜形式),以及t3和t5组成电压偏置电路,在图1b中缺省。该方案(1)能较好的保证功率放大器在增益降低后的带宽和线性度等性能,但是,单纯依靠反馈电路提供的负反馈,能降低增益但不能将增益变为负。下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述。在窄带物联网的应用场景中,终端,如水电表等,在其内部有射频收发器、通信模组、微控制器、射频功率放大器电路和天线等;其中:射频收发器用于对信号进行混频;通信模组,用于与基站进行通信,进而实现自动化抄表;微控制器,用于对射频功率放大器电路进行控制,以得到一定的输出功率。

    以便能保证它工作在一个线性工作区,要具有足够的电压范围以便随着整个输入信号幅度的变化在不被剪裁或压缩的情况下复制它。A类放大器的优点:A类设计相比其他类设计要简单,输出部分可以有一个器件。当器件通过偏置设置工作在其传输特性的线性部分时,放大器可以非常精确地以更多功率再现输入信号,在输入信号功率增加1dB时,输出功率也增加1dB,因此是线性放大器。当工作在线性区时,产生的其他频率分量的能量很小,也就是谐波很小。因为器件通过偏置电压设置一直处于工作状态,不会被关闭,所以没有“开启”时间。可以忠实地再现连续波和脉冲式的连续波信号。A类放大器的缺点:因为静态工作电流大约是大输出电流的一半,所以效率比较低。理论上大效率是50%,但实际效率会受到输出端的损耗影响而降低,比如滤波器,合路器,耦合器,隔离器,电源的转换效率等,这些可能会将实际效率降低10%左右。如果需要通过A类功放实现更高的输出功率,则浪费的功率和伴随着的发热量将增加。对于每一瓦传递到负载的功率,放大器可以消耗多达9瓦的热量。对于大功率A类功放,这就意味着要具有非常大和昂贵的供电电源以及散热装置。对于散热能力不足的A类功放。噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值,单位常用“dB'’。

    此时信号将产生非线性,其功率需要小于-10dbm才能实现线性输出,此时射频功率放大器电路的线性增益为-10db,因此,其线性输出功率范围为:-45dbm~-10dbm。上述高、中、低功率模式中有功率等级的交叠,这是窄带物联网技术平台的要求,这样可保证应用端配置的灵活性。比如同样功率等级下,选择耗电小的功率模式等。这样发射信号功率即输出功率覆盖了-45dbm到,总共,可满足广域的信号覆盖要求。参见图1a和图1b,在射频功率放大器电路已经加强负反馈基础上(引入负反馈电路),调节各级晶体管的偏置电路(例如调节t2和t4漏极的偏置电流,或者调节t3和t5漏极的偏置电压),再在输入匹配电路之前引入可控衰减电路,可以进一步降低增益。从理论来讲,可控衰减电路通过设计可以满足负增益的需求。这里,可控衰减电路需要考虑尽量降低其对放大器输入匹配电路的影响,它好可以与输入匹配电路的设计融合。另外,需要射频功率放大器电路在没有处于负增益工作模式下时,具有适当的射频传导功率容量和静电保护能力(electro-staticdischarge,esd)。本申请实施例提供一种射频功率放大器电路,如图2所示,与图1a相比,在输入端口和输入匹配电路之间插入可控衰减电路。交调失真有不同频率的两个或更多的输入信号经过功率放大器而产生的 混合分量由于功率放大器的非线性造成的。EMC射频功率放大器哪家好

AM失真,它与晶体管是否工作于饱和区密切相关。福建短波射频功率放大器设计

    功率放大器通过匹配网络连接射频输出端rfout。自适应动态偏置电路的输入端连接射频输入端rfin,自适应动态偏置电路的输出端连接功率放大器中的共源共栅放大器。其中,自适应动态偏置电路至少由若干nmos管、若干pmos管、若干电容和电阻组成。可选的,自适应动态偏置电路的输入端通过匹配网络连接射频输入端。自适应动态偏置电路的输出端连接功率放大器源放大器的栅极和共栅放大器的栅极。通过自适应动态偏置电路动态调整功率放大器源共栅放大器的栅极偏置电压,提高了射频功率放大器的线性度。图2示出了本申请一实施例提供的自适应动态偏置电路的电路原理图。如图2所示,在自适应动态偏置电路中,nmos管mn17的栅极为自适应动态偏置电路的输入端rfin_h。nmos管mn17的漏极连接pmos管mp04的源极。nmos管mn17的漏极和pmos管mp04之间hia连接有并联的电容c17和电阻r12。nmos管mn17的漏极接电源电压vdd,pmos管mp04的源极接电源电压vdd。nmos管mn17的源极接地,pmos管mp04的漏极通过并联的电容c18和电阻r16接地。第二nmos管mn18的漏极与第二pmos管mp01的漏极连接。第二nmos管mn18的源极接地。具体地,第二nmos管mn18的源极通过电阻r14接地。第二pmos管mp01的源极接电源电压vdd。福建短波射频功率放大器设计

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