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,江苏超宽带射频功率放大器检测技术,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,江苏超宽带射频功率放大器检测技术,一般通过增强驱动级的负反馈来降低增益,江苏超宽带射频功率放大器检测技术。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。射频功率放大器器件放大管基本上由氮化镓,砷化镓,LDMOS管电路运用。江苏超宽带射频功率放大器检测技术
nmos管mn07的漏极和nmos管mn08的漏极分别连接第三变压器t03的原边。在第二主体电路率放大器中源放大器的栅极与激励放大器的输出端连接,功率放大器栅放大器的漏极连接第四变压器的原边。如图3所示,nmos管mn13的栅极、nmos管mn14的栅极为功率放大器的输入端,nmos管mn13的栅极、nmos管mn14的栅极与激励放大器的输出端连接。nmos管mn15的漏极和nmos管mn16的漏极分别连接第四变压器t04的原边。nmos管mn05的源极、nmos管mn06的源极接地,nmos管mn13的源极、nmos管mn14的源极接地。nmos管mn07的栅极和nmos管mn08的栅极通过电容c06和电感l02接地,nmos管mn15的栅极和nmos管mn16的栅极通过电容c13和电感l05接地。第三变压器t02原边的中端通过电感l03接电源电压vdd,第三变压器t02原边的中端还连接接地电容c08。第四变压器t04原边的中端通过电感l06接电源电压vdd,第四变压器t04原边的中端还连接接地电容c15。本申请实施例提供的高线性射频功率放大器,通过自适应动态偏置电路和两个主体电路,不提高了射频功率放大器的线性度,还提高了射频功率放大器的输出功率。图4示例性地示出了本申请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对应的偏置电压曲线图。浙江V段射频功率放大器生产厂家宽带放大器是指上限工作频率与下限工作频率之比甚大于1的放大电路。
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。
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。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。
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。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。福建大功率射频功率放大器技术
输出匹配电路主要应具备损耗低,谐波抑制度高,改善驻波比,提高输出功 率及改善非线性等功能。江苏超宽带射频功率放大器检测技术
第三变压器t02、第四变压器t04和电容c16构成一个匹配网络。第三变压器t02的原边连接有电容c07,第四变压器t04的原边连接有电容c14。第三变压器t02的副边连接射频输出端rfout,第四变压器t04的副边接地。每个主体电路中的激励放大器包括2个共源共栅放大器。如图3所示,主体电路的激励放大器中,nmos管mn01和nmos管mn03构成一个共源共栅放大器,nmos管mn02和nmos管mn04构成一个共源共栅放大器;第二主体电路的激励放大器中,nmos管mn09和nmos管mn11构成一个共源共栅放大器,nmos管mn10和nmos管mn12构成一个共源共栅放大器。在主体电路中,激励放大器源放大器的栅极与变压器的副边连接,激励放大器栅放大器的漏极通过电容与功率放大器的输入端连接。如图3所示,nmos管mn01的栅极和nmos管mn02的栅极分别与变压器t01的副边连接,nmos管mn03的漏极连接电容c04,nmos管mn04的漏极连接电容c05。nmos管mn03的漏极和nmos管mn04的漏极为主体电路中激励放大器的输出端。在第二主体电路中,激励放大器中源放大器的栅极与第二变压器的副边连接,激励放大器栅放大器的漏极通过电容与功率放大器的输入端连接。如图3所示,nmos管mn09的栅极和nmos管mn10的栅极分别与变压器t01的副边连接。江苏超宽带射频功率放大器检测技术
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