湖北優(yōu)勢(shì)射頻功率放大器技術(shù)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-06-07

    RF)領(lǐng)域成為全球的IC供貨商。立積電子的產(chǎn)品主要分為兩個(gè)產(chǎn)品線:一是射頻技術(shù)相關(guān)的收發(fā)器,另一個(gè)是射頻前端的相關(guān)射頻組件。Richwave的WiFiPA多見于Mediatek(Ralink)的參考設(shè)計(jì),眾所周知,中國(guó)臺(tái)灣半導(dǎo)體廠商喜歡在參考設(shè)計(jì)中選用中國(guó)臺(tái)灣的半導(dǎo)體器件,無源器件,這是促進(jìn)本土經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的有效手段。與RFaxis類似,Richwave官方網(wǎng)站也同樣沒有PA的匯總數(shù)據(jù),只能看到其全部型號(hào)列表。筆者在早期的WiFi產(chǎn)品設(shè)計(jì)中試用過Richwave的RTC6691,其性能指標(biāo)如下圖所示。SkyworksSkyworks(于2011年收購(gòu)了SiGe)同樣是一家老牌射頻半導(dǎo)體廠商,是高可靠性混合信號(hào)半導(dǎo)體的創(chuàng)新者。憑借其技術(shù),Skyworks提供多樣化的標(biāo)準(zhǔn)及定制化線性產(chǎn)品,以支持汽車、寬帶、蜂窩式架構(gòu)、能源管理、工業(yè)、醫(yī)療、**和移動(dòng)電話設(shè)備。產(chǎn)品系列包括放大器、衰減器、偵測(cè)器、二極管、定向耦合器、射頻前端模組、混合電路、基礎(chǔ)設(shè)施射頻子系統(tǒng)、/解調(diào)器、移相器、PLL/合成器/VCO、功率分配器/結(jié)合器、接收器、切換器和高科技陶瓷器件。Skyworks同樣具有種類齊全的WiFiPA產(chǎn)品線,在近期的QualcommAtheros的參考設(shè)計(jì)中,幾乎全部使用了Skyworks的WiFiPA/FEM。甲類工作狀態(tài):功放大器在信號(hào)周期內(nèi)始終存在工作電流,即導(dǎo)通角0為360度。湖北優(yōu)勢(shì)射頻功率放大器技術(shù)

目前微波射頻領(lǐng)域雖然備受關(guān)注,但是由于技術(shù)水平較高,壁壘過大,因此這個(gè)領(lǐng)域的公司相比較電力電子領(lǐng)域和光電子領(lǐng)域并不算很多,但多數(shù)都具有較強(qiáng)的科研實(shí)力和市場(chǎng)運(yùn)作能力。GaN微波射頻器件的商業(yè)化供應(yīng)發(fā)展迅速。據(jù)材料深一度對(duì)Mouser數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析顯示,截至2018年4月,共有4家廠商推出了150個(gè)品類的GaNHEMT,占整個(gè)射頻晶體管供應(yīng)品類的,較1月增長(zhǎng)了。Qorvo產(chǎn)品工作頻率范圍大,Skyworks產(chǎn)品工作頻率較小。Qorvo、CREE、MACOM73%的產(chǎn)品輸出功率集中在10W~100W之間,大功率達(dá)到1500W(工作頻率在,由Qorvo生產(chǎn)),采用的技術(shù)主要是GaN/SiCGaN路線。此外,部分企業(yè)提供GaN射頻模組產(chǎn)品,目前有4家企業(yè)對(duì)外提供GaN射頻放大器的銷售,其中Qorvo產(chǎn)品工作頻率范圍工作頻率可達(dá)到31GHz。Skyworks產(chǎn)品工作頻率較小,主要集中在。Qorvo射頻放大器的產(chǎn)品類別多。在我國(guó)工信部公布的2個(gè)5G工作頻段(、)內(nèi),Qorvo公司推出的射頻放大器的產(chǎn)品類別多,高功率分別高達(dá)100W和80W(1月份Qorvo在高功率為60W),ADI在高功率提高到50W(之前產(chǎn)品的高功率不到40W),其他產(chǎn)品的功率大部分在50W以下。陜西定制開發(fā)射頻功率放大器要多少錢微波功率放大器在大功率下工作要合理設(shè)計(jì)功放結(jié)構(gòu)加裝散熱器以 提高功放管熱量輻散效率保證放大器穩(wěn)定工作。

    本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:增加輔次級(jí)線圈可以在不影響初級(jí)線圈和主次級(jí)線圈的前提下增加輸入到輸出的能量耦合路徑,減小耦合系數(shù)k值較小對(duì)阻抗變換的影響。根據(jù)初級(jí)線圈和主次級(jí)線圈的k值等參數(shù),選擇合適的輔次級(jí)線圈的大小和k值可以有效提高功率合成變壓器的阻抗變換工作頻率范圍,降低功率合成變壓器損耗。此外,將功率合成變壓器的主次級(jí)線圈和輔次級(jí)線圈以及匹配濾波電路協(xié)同設(shè)計(jì),能夠進(jìn)一步提高射頻功率放大器的寬帶阻抗變換和濾波性能。附圖說明圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的另一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的又一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的再一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的又一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的再一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖;圖7是本發(fā)明實(shí)施例中的又一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式如上所述,現(xiàn)有技術(shù)中,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。

    下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的高線性射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的高線性射頻功率放大器中自適應(yīng)動(dòng)態(tài)偏置電路的電路原理圖;圖3是本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的高線性射頻功率放大器的電路原理圖;圖4是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)偏置電路提供的偏置電壓與輸出功率的曲線示意圖;圖5是現(xiàn)有的射頻高功率放大器與本申請(qǐng)實(shí)施例提供的高線性射頻放大器的imd3曲線圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖,對(duì)本申請(qǐng)中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本申請(qǐng)的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。在本申請(qǐng)的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系。寬帶放大器是指上限工作頻率與下限工作頻率之比甚大于1的放大電路。

將從2019年開始為GaN器件帶來巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。相比現(xiàn)有的硅LDMOS(橫向雙擴(kuò)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(shí)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(chǎng)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(jì)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(shì)。與此同時(shí),由于更高的頻率降低了每個(gè)基站的覆蓋率,因此需要應(yīng)用更多的晶體管,預(yù)計(jì)市場(chǎng)出貨量增長(zhǎng)速度將加快。預(yù)計(jì)到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場(chǎng),搶占基于硅LDMOS技術(shù)的基站PA市場(chǎng)。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),2014年基站RF功率器件市場(chǎng)規(guī)模為11億美元,其中GaN占比11%,而橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)(LDMOS)占比88%。2017年,GaN市場(chǎng)份額預(yù)估增長(zhǎng)到了25%,并且預(yù)計(jì)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場(chǎng)。效率:功率放大器的效率除了取決于晶體管的工作狀態(tài)、電路結(jié)構(gòu)、負(fù)載 等因素外,還與輸出匹配電路密切相關(guān)。湖南L波段射頻功率放大器值得推薦

為減小 AM—AM失真,應(yīng)降低工作點(diǎn),常稱為增益回退。湖北優(yōu)勢(shì)射頻功率放大器技術(shù)

    第六電容的第二端連接第二開關(guān)的端,第二開關(guān)的第二端連接第五電阻的端,第五電阻的第二端連接第五電容的端,第五電容的第二端和第三電容的第二端連接第二電感的第二端;其中,第二開關(guān),用于響應(yīng)微處理器發(fā)出的第七控制信號(hào)使自身處于關(guān)斷狀態(tài),以降低反饋深度,實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于非負(fù)增益模式;還用于響應(yīng)第八控制信號(hào)使自身處于導(dǎo)通狀態(tài),以增加反饋深度,實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路處于負(fù)增益模式。需要說明的是,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100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,有利于射頻功率放大器電路實(shí)現(xiàn)負(fù)增益模式。其中,第四電阻的阻值大于第五電阻的阻值。第二開關(guān)響應(yīng)微處理器發(fā)出的第七控制信號(hào)使自身處于關(guān)斷狀態(tài),以降低反饋深度,從而使射頻功率放大器電路實(shí)現(xiàn)非負(fù)增益模式;第二開關(guān)響應(yīng)微處理器發(fā)出的第八控制信號(hào)使自身處于導(dǎo)通狀態(tài),以增加反饋深度,從而使射頻功率放大器電路實(shí)現(xiàn)負(fù)增益模式。在一些實(shí)施例中,反饋電路還可如圖6所示。湖北優(yōu)勢(shì)射頻功率放大器技術(shù)

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