將從2019年開始為GaN器件帶來巨大的市場機遇。相比現(xiàn)有的硅LDMOS(橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù))和GaAs(砷化鎵)解決方案,GaN器件能夠提供下一代高頻電信網(wǎng)絡(luò)所需要的功率和效能。而且,GaN的寬帶性能也是實現(xiàn)多頻帶載波聚合等重要新技術(shù)的關(guān)鍵因素之一。GaNHEMT(高電子遷移率場效晶體管)已經(jīng)成為未來宏基站功率放大器的候選技術(shù)。由于LDMOS無法再支持更高的頻率,GaAs也不再是高功率應(yīng)用的優(yōu)方案,預(yù)計未來大部分6GHz以下宏網(wǎng)絡(luò)單元應(yīng)用都將采用GaN器件。5G網(wǎng)絡(luò)采用的頻段更高,穿透力與覆蓋范圍將比4G更差,因此小基站(smallcell)將在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中扮演很重要的角色。不過,由于小基站不需要如此高的功率,GaAs等現(xiàn)有技術(shù)仍有其優(yōu)勢。與此同時,由于更高的頻率降低了每個基站的覆蓋率,因此需要應(yīng)用更多的晶體管,預(yù)計市場出貨量增長速度將加快。預(yù)計到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場,搶占基于硅LDMOS技術(shù)的基站PA市場。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),2014年基站RF功率器件市場規(guī)模為11億美元,其中GaN占比11%,而橫向雙擴散金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)(LDMOS)占比88%。2017年,GaN市場份額預(yù)估增長到了25%,并且預(yù)計將繼續(xù)保持增長。預(yù)計到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場。射頻功率放大器(RF PA)是發(fā)射系統(tǒng)中的主要部分。廣西現(xiàn)代化射頻功率放大器制定
gate)電壓偏置電路由內(nèi)部電壓源vg、r8、r9和c13按照圖7所示連接而成。r8、r9和c13組成的t型網(wǎng)絡(luò),起到隔離t3柵極較弱射頻電壓擺幅的作用。在實際模擬電路中設(shè)計電壓源,可將vg電壓分成多個檔位,通過數(shù)字寄存器(屬于微控制器)控制切換vg檔位,達到t3柵極電壓切換的效果。其中,t4和t5組成的疊管結(jié)構(gòu),與t2和t3組成的疊管結(jié)構(gòu),是一樣的。t2和t3和器件尺寸一樣,t4和t5和器件尺寸一樣。t2(t3):t4(t5)的器件尺寸之比是2:5的關(guān)系。比如:t2和t3的mos管的溝道寬度為2mm左右,t4和t5的mos管的溝道寬度為5mm。則在非負增益模式下:vcc=,t2的偏置電流ib=12ma左右,t4的偏置電流ib=45ma左右,t3管和t5管的vg=。在負增益模式下:vcc=,t2的偏置電流ib=2ma左右;t4的偏置電流ib=6ma左右;t3管和t5管的vg=。在本申請文件實施例提供的射頻功率放大器電路中,為了說明輸入匹配的可控衰減電路設(shè)計,對級間匹配電路進行了簡化處理,實際的級間匹配電路是一個較為復(fù)雜的lccl網(wǎng)絡(luò)。級間匹配電路中的c7的電容數(shù)值較大,c7使r6在射頻頻率上并聯(lián)接地。需要注意的是,在本申請實施例中,匹配這個概念針對的是射頻信號,c7表示射頻的短路,可在射頻等效電路中省去。此外。陜西定制開發(fā)射頻功率放大器報價GaN作為功率放大器中具有優(yōu)良材料 的寬帶隙半導(dǎo)體材料之一被譽為第5代半導(dǎo)體在微電應(yīng)用領(lǐng)域存 在的應(yīng)用.
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種射頻功率放大器及通信設(shè)備。背景技術(shù):在無線通信中,用戶設(shè)備需要支持的工作頻段很多。尤其是第四代蜂窩移動通信(lte)中,用戶設(shè)備需要支持40多個工作頻帶(band)。而寬帶功率放大器(poweramplifier,pa)的性能會隨著工作頻率變化,難以實現(xiàn)很寬的功率頻率范圍。lte工作頻率一般分為低頻段(lb,663mhz~915mhz),中頻段(mb,1710mhz~2025mhz),高頻段(hb,2300mhz~2696mhz)。lte射頻前端也包含lb、mb、hb三個pa,每個功率放大器支持一個頻段,需要三個寬帶pa。尤其是lb的相對頻率帶寬,pa很難在整個頻段內(nèi)實現(xiàn)高線性和高效率,在設(shè)計的過程中會存在線性度和效率和折中處理,同時頻段內(nèi)的不同頻點的性能也不同。無線通信對發(fā)射頻譜的雜散有嚴格的要求。當(dāng)pa后連接的濾波器對諧波抑制較少因此要求pa的輸出諧波也較低。pa的匹配路同時要具有濾波性能。部分高集成的射頻前端芯片(如2g前端模組,nbiot前端模組),要求pa的匹配濾波電路同時具有很高的諧波抑制性能,因此不需要再在pa后增加濾波器。設(shè)計一種寬帶功率放大器,在功率頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)一致且良好的性能,成為寬帶pa的設(shè)計的重點和難點。
圖10為本發(fā)明實施例提供的可控衰減電路和輸入匹配電路的示意圖。具體實施方式對于窄帶物聯(lián)網(wǎng)(narrowbandinternetofthings,nb-iot)的終端(userequipment,ue)來說,射頻前端系統(tǒng)中的射頻功率放大器電路一般要求發(fā)射功率可調(diào),當(dāng)射頻功率放大器電路之前射頻收發(fā)器的輸出動態(tài)范圍有限時,就要求功率放大器增益高低可調(diào)節(jié)。在廣域低功耗通信的應(yīng)用場景中,對射頻功率放大器電路的增益可調(diào)要求變得更突出,其動態(tài)范圍要達到35~40db,并出現(xiàn)負增益的需求模式。例如,在窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信對象之間距離近(nb-iot的終端距離基站很近)的情況下會出現(xiàn)負增益的需求。在應(yīng)用中,一方面在射頻功率放大器的電路設(shè)計中,可以降低功率增益,在不過度影響原有電路匹配的前提下,通過增強驅(qū)動級晶體管的負反饋;另一方面,可以在輸入匹配電路中插入可控衰減電路的設(shè)計,這樣對功率放大器的性能影響較小,降低增益的效果明顯。下面介紹一種射頻功率放大器電路,是在高增益模式的電路基礎(chǔ)上,一般通過增強驅(qū)動級的負反饋來降低增益。圖1a為相關(guān)技術(shù)中射頻功率放大器電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖,圖1b為圖1a的電路結(jié)構(gòu)示意圖,參見圖1a和圖1b,方案。射頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率如何提高輸出功率和效率,是射頻功率放大器設(shè)計目標(biāo)的。
射頻功率放大器的配置狀態(tài)電阻值包括開啟狀態(tài)的電阻值與關(guān)閉狀態(tài)的電阻值。根據(jù)移動終端所切換的頻段,預(yù)設(shè)該頻段對應(yīng)的射頻功率放大器的配置狀態(tài),由射頻功率放大器的配置狀態(tài)得知射頻功率放大器的配置狀態(tài)電阻值。(2)計算單元302計算單元302,用于計算所述射頻功率放大器檢測模塊的電阻值。例如,移動終端進行頻段切換時,射頻功率放大器檢測模塊的電阻值即此時射頻功率放大器的電阻值,通過計算射頻功率放大器檢測模塊的電阻值,從而獲取此時射頻功率放大器的狀態(tài)。其中,計算單元還包括計算電阻和處理器,計算電阻一端與射頻功率放大器檢測模塊連接,計算電阻另一端與電源電壓連接;處理器的引腳與計算電阻和射頻功率放大器檢測模塊連接。(3)比較單元303比較單元303,用于比較所述射頻功率放大器檢測模塊的電阻值與所述配置狀態(tài)電阻值。例如,將射頻功率放大器檢測模塊的電阻值與預(yù)設(shè)的配置狀態(tài)電阻值作比較,可以得知此時射頻功率放大器是否已完成配置。射頻功率放大器檢測模塊的電阻值即移動終端頻段切換時的射頻功率放大器的電阻值。其中,射頻功率放大器檢測模塊與配置狀態(tài)的電阻值不相同,則表示射頻功率放大器還沒有開啟,移動終端開啟此射頻功率放大器。射頻放大器的穩(wěn)定性問題非常重要,是保證設(shè)備安全可靠運行的必要條件。廣東有什么射頻功率放大器服務(wù)電話
微波固態(tài)功率放大器的電路設(shè)計應(yīng)盡可能合理簡化。廣西現(xiàn)代化射頻功率放大器制定
寬帶pa通常采用cllc、lccl、兩級或多級lc匹配。cllc結(jié)構(gòu),采用串聯(lián)電容到地電感級聯(lián)串聯(lián)電感到地電容;lccl采用串聯(lián)電感到地電容級聯(lián)串聯(lián)電容到地電感。這兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是結(jié)構(gòu)較簡單,插損較?。蝗秉c是寬帶性能一致性不好,在不同的頻率性能不一致,而且諧波性能差。兩級或多級lc結(jié)構(gòu),采用兩級或多級串聯(lián)電感到地電容級聯(lián)在一起。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是諧波性能好,可以實現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換;缺點是寬帶性能一致性和插損之間存在折中,高頻點插損較大。采用普通結(jié)構(gòu)變壓器實現(xiàn)功率合成和阻抗變換的pa,只采用變壓器及其輸入輸出匹配電容。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是結(jié)構(gòu)相對簡單,缺點是難以實現(xiàn)寬帶功率放大器,寬帶性能一致性差,諧波性能也較差。采用普通結(jié)構(gòu)變壓器級聯(lián)lc匹配實現(xiàn)功率合成和阻抗變換的pa,采用變壓器及其輸入輸出匹配電容,輸出級聯(lián)lc匹配濾波電路。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是諧波性能好,可以實現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換;缺點是寬帶性能一致性和插損之間存在折中,高頻點插損較大。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明實施例解決的是如何實現(xiàn)射頻功率放大器在較寬的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)一致性的同時,具有較好的諧波性能和工作效率。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實施例提供一種射頻功率放大器。廣西現(xiàn)代化射頻功率放大器制定
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