浙江線性射頻功率放大器系列

    LX5535+LX5530出現(xiàn)在AtherosAP96高功率版本參考設(shè)計(jì)中，F(xiàn)EM多次出現(xiàn)在無(wú)線網(wǎng)卡參考設(shè)計(jì)中。LX5518則是近年應(yīng)用較多的一款高功率PA，與后文即將出現(xiàn)的SkyworksSE2576十分接近。毫不夸張地講，MicrosemiLX5518與SkyworksSE2576占據(jù)了。LX5518的強(qiáng)悍性能如下圖所示。RFaxisRFaxis是一家相對(duì)較新的射頻半導(dǎo)體公司，成立于2008年1月，總部設(shè)于美國(guó)加州，專業(yè)從事射頻半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。憑借其獨(dú)有的技術(shù)，RFaxis公司專為數(shù)十億美元的Bluetooth、WLAN、、ZigBee、AMR/AMI和無(wú)線音頻/視頻市場(chǎng)設(shè)計(jì)的下一代無(wú)線解決方案。利用純CMOS并結(jié)合其自身的創(chuàng)新方法和技術(shù)，RFaxis開(kāi)發(fā)出全球射頻前端集成電路(RFeIC)。相信讀者一定了解，CMOSPA的巨大優(yōu)勢(shì)就是成本低，在如今WiFi設(shè)備價(jià)格如此敏感的環(huán)境下，這是RFaxis開(kāi)拓市場(chǎng)的利器。從RFaxis的官方上可以看到已經(jīng)有多款WiFiPA，但缺少匯總數(shù)據(jù)，用戶很難快速選型。本文*給出RFaxis主推的RFX240的性能。RFICRFIC的全稱是RFIntegratedCorp.，中文名稱是朗弗科技股份有限公司，這家公司顯得十分低調(diào)，在其官網(wǎng)上甚至找不到任何有關(guān)公司的介紹，筆者也是醉了。在射頻／微波 IC中一般用方形螺旋電感。浙江線性射頻功率放大器系列

    微控制器控制第五一開(kāi)關(guān)導(dǎo)通、第五二開(kāi)關(guān)關(guān)斷，此時(shí)可實(shí)現(xiàn)低增益；微控制器控制第五一開(kāi)關(guān)和第五二開(kāi)關(guān)均導(dǎo)通，此時(shí)反饋電路的等效電阻小，可實(shí)現(xiàn)負(fù)增益。在一些實(shí)施例中，當(dāng)射頻放大器電路的高增益為30db左右，低增益為15db左右，負(fù)增益為-10db左右時(shí)，可設(shè)置第五三電阻的阻值為5kω，第五一電阻的電阻為1kω，第五二電阻的電阻為100ω。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例對(duì)反饋電路的具體形式不做限定?？梢?jiàn)，通過(guò)控制反饋電路中第二開(kāi)關(guān)的通斷，可以改變射頻功率放大器電路的增益大小，實(shí)現(xiàn)增益的大范圍調(diào)節(jié)。在一個(gè)可能的示例中，級(jí)間匹配電路104包括：第三電感l(wèi)3、第七電容c7和第八電容c8，其中：第三電感的端連接第三mos管的漏級(jí)，第三電感的第二端連接第二電壓信號(hào)和第七電容的一端，第七電容的端連接第二電壓信號(hào)，第七電容的第二端接地，第八電容的端連接第三mos管的漏級(jí)。其中，第二電壓信號(hào)為vcc。在本申請(qǐng)實(shí)施例中，考慮到級(jí)間匹配電路的復(fù)雜性，將級(jí)間匹配電路簡(jiǎn)化為用第三電感、第七電容和第八電容表示。在一個(gè)可能的示例率放大電路105包括：第四mos管t4、第五mos管t5和第九電容c9，其中：第四mos管的柵級(jí)與第八電容的第二端連接。浙江線性射頻功率放大器系列功率放大器因此要盡量采用典型可 靠的電路、合理分配增益、減少放大器的級(jí)數(shù)，以降低故障概率。

    寬帶pa通常采用cllc、lccl、兩級(jí)或多級(jí)lc匹配。cllc結(jié)構(gòu)，采用串聯(lián)電容到地電感級(jí)聯(lián)串聯(lián)電感到地電容；lccl采用串聯(lián)電感到地電容級(jí)聯(lián)串聯(lián)電容到地電感。這兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，插損較??；缺點(diǎn)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(jí)或多級(jí)lc結(jié)構(gòu)，采用兩級(jí)或多級(jí)串聯(lián)電感到地電容級(jí)聯(lián)在一起。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是諧波性能好，可以實(shí)現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換；缺點(diǎn)是寬帶性能一致性和插損之間存在折中，高頻點(diǎn)插損較大。采用普通結(jié)構(gòu)變壓器實(shí)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(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是難以實(shí)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(jí)聯(lián)lc匹配實(shí)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(jí)聯(lián)lc匹配濾波電路。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是諧波性能好，可以實(shí)現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換；缺點(diǎn)是寬帶性能一致性和插損之間存在折中，高頻點(diǎn)插損較大。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例解決的是如何實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器在較寬的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一致性的同時(shí)，具有較好的諧波性能和工作效率。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種射頻功率放大器。

    以便能保證它工作在一個(gè)線性工作區(qū)，要具有足夠的電壓范圍以便隨著整個(gè)輸入信號(hào)幅度的變化在不被剪裁或壓縮的情況下復(fù)制它。A類放大器的優(yōu)點(diǎn)：A類設(shè)計(jì)相比其他類設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單，輸出部分可以有一個(gè)器件。當(dāng)器件通過(guò)偏置設(shè)置工作在其傳輸特性的線性部分時(shí)，放大器可以非常精確地以更多功率再現(xiàn)輸入信號(hào)，在輸入信號(hào)功率增加1dB時(shí)，輸出功率也增加1dB，因此是線性放大器。當(dāng)工作在線性區(qū)時(shí)，產(chǎn)生的其他頻率分量的能量很小，也就是諧波很小。因?yàn)槠骷ㄟ^(guò)偏置電壓設(shè)置一直處于工作狀態(tài)，不會(huì)被關(guān)閉，所以沒(méi)有“開(kāi)啟”時(shí)間?？梢灾覍?shí)地再現(xiàn)連續(xù)波和脈沖式的連續(xù)波信號(hào)。A類放大器的缺點(diǎn)：因?yàn)殪o態(tài)工作電流大約是大輸出電流的一半，所以效率比較低。理論上大效率是50%，但實(shí)際效率會(huì)受到輸出端的損耗影響而降低，比如濾波器，合路器，耦合器，隔離器，電源的轉(zhuǎn)換效率等，這些可能會(huì)將實(shí)際效率降低10%左右。如果需要通過(guò)A類功放實(shí)現(xiàn)更高的輸出功率，則浪費(fèi)的功率和伴隨著的發(fā)熱量將增加。對(duì)于每一瓦傳遞到負(fù)載的功率，放大器可以消耗多達(dá)9瓦的熱量。對(duì)于大功率A類功放，這就意味著要具有非常大和昂貴的供電電源以及散熱裝置。對(duì)于散熱能力不足的A類功放。射頻功率放大器包括A類、AB類、B類和c類等，開(kāi)關(guān)放大 器包括D類、E類和F類等。

    功率放大電路105，用于放大級(jí)間匹配電路輸出的信號(hào)；輸出匹配電路106，用于使射頻功率放大器電路和后級(jí)電路之間阻抗匹配。其中，射頻功率放大器電路應(yīng)用于終端中，可以根據(jù)終端與基站的距離選取對(duì)應(yīng)的模式。當(dāng)終端與基站的距離較近時(shí)，路徑損耗較小，終端與基站的通信需要射頻功率放大器電路的輸出功率較小，射頻功率放大器電路此時(shí)處于負(fù)增益模式下，輸入信號(hào)進(jìn)行一定程度的衰減，可得到輸出功率較小的輸出信號(hào)；當(dāng)終端與基站的距離較遠(yuǎn)時(shí)，路徑損耗較大，終端與基站的通信需要射頻功率放大器電路的輸出功率較大，射頻功率放大器電路此時(shí)處于非負(fù)增益模式下，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行一定程度的放大，可得到輸出功率較大的輸出信號(hào)。在一個(gè)可能的示例中，模式控制信號(hào)包括控制信號(hào)和第二控制信號(hào)，其中：控制信號(hào)表征將射頻功率放大器電路切換為非負(fù)增益模式時(shí)，可控衰減電路，用于響應(yīng)控制信號(hào)，控制自身處于無(wú)衰減狀態(tài)；第二控制信號(hào)表征將射頻功率放大器電路切換為負(fù)增益模式時(shí)，可控衰減電路，用于響應(yīng)第二控制信號(hào)，控制自身處于衰減狀態(tài)。其中，當(dāng)可控衰減電路處于無(wú)衰減狀態(tài)時(shí)，可控衰減電路不工作；當(dāng)可控衰減電路處于衰減狀態(tài)時(shí)，可控衰減電路工作。丙類狀態(tài)：在信號(hào)周期內(nèi)存在工作電流的時(shí)間不到半個(gè)周期即導(dǎo)通角0 小于18度，丙類功放的優(yōu)點(diǎn)是效率非常高。天津品質(zhì)射頻功率放大器設(shè)計(jì)

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(yù)為第5代半導(dǎo)體在微電應(yīng)用領(lǐng)域存 在的應(yīng)用.浙江線性射頻功率放大器系列

    比如r53＝5kω、r51＝1kω、r52＝100ω。具體的反饋電路中，每組的電阻兩旁各用一個(gè)電容，原因是開(kāi)關(guān)兩端在具體電路中需要為零的dc電壓偏置，故用電容先做隔直處理。反饋電路的反饋深度越大，驅(qū)動(dòng)放大電路增益越低，所用的切換電阻需要越小。這里，反饋電路的切換邏輯如下：高增益模式：開(kāi)關(guān)k51和k52均關(guān)斷；低增益模式：開(kāi)關(guān)k51接通，k52關(guān)斷；負(fù)增益模式：開(kāi)關(guān)k51和k52均接通。假設(shè)射頻功率放大器電路在未加入反饋電路時(shí)的放大系數(shù)為a，反饋電路的反饋系數(shù)為f，則加入反饋電路后射頻功率放大器電路的放大系數(shù)af＝a/(1+af)，隨著反饋電路中等效電阻阻值的降低，反饋系數(shù)f變大，反饋深度增加，放大系數(shù)af變小，即能實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋電路部分增益的降低。參見(jiàn)圖7，t2的漏極(drain)電流偏置電路由內(nèi)部電流源ib、t6、r6、r7和c12按照?qǐng)D7所示連接而成。t2和t6的寬長(zhǎng)比參數(shù)w/l成比例關(guān)系a(a遠(yuǎn)大于1)，可以使t2的漏極偏置電流近似為a倍的ib。r6、r7和c12組成的t型網(wǎng)絡(luò)，起到隔離rfin端射頻信號(hào)的作用。在實(shí)際模擬電路中設(shè)計(jì)電流源，可將ib電流分成多個(gè)檔位，通過(guò)數(shù)字寄存器控制切換ib檔位，達(dá)到t2漏極電流切換的效果。t3的柵極。浙江線性射頻功率放大器系列

能訊通信科技（深圳）有限公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是電子元器件，擁有一支專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場(chǎng)口碑。公司業(yè)務(wù)分為射頻功放，寬帶射頻功率放大器，射頻功放整機(jī)，無(wú)人機(jī)干擾功放等，目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn)，為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司從事電子元器件多年，有著創(chuàng)新的設(shè)計(jì)、強(qiáng)大的技術(shù)，還有一批專業(yè)化的隊(duì)伍，確保為客戶提供良好的產(chǎn)品及服務(wù)。能訊通信憑借創(chuàng)新的產(chǎn)品、專業(yè)的服務(wù)、眾多的成功案例積累起來(lái)的聲譽(yù)和口碑，讓企業(yè)發(fā)展再上新高。