福建L波段射頻功率放大器定制

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-12-24

5G時(shí)代,智能手機(jī)將采用2發(fā)射4接收方案,未來(lái)有望演進(jìn)為8接收方案。功率放大器(PA)是一部手機(jī)關(guān)鍵的器件之一,它直接決定了手機(jī)無(wú)線(xiàn)通信的距離、信號(hào)質(zhì)量,甚至待機(jī)時(shí)間,是整個(gè)射頻系統(tǒng)中除基帶外重要的部分。5G將帶動(dòng)智能移動(dòng)終端、基站端及IOT設(shè)備射頻PA穩(wěn)健增長(zhǎng)。功率放大器市場(chǎng)增長(zhǎng)相對(duì)穩(wěn)健,復(fù)合年增長(zhǎng)率為7%,將從2017年的50億美元增長(zhǎng)到2023年的70億美元。LTE功率放大器市場(chǎng)的增長(zhǎng),尤其是高頻和超高頻,將彌補(bǔ)2G/3G市場(chǎng)的萎縮。15G智能移動(dòng)終端,射頻PA的大機(jī)遇5G推動(dòng)手機(jī)射頻PA量?jī)r(jià)齊升無(wú)論是在基站端還是設(shè)備終端,5G給供應(yīng)商帶來(lái)的挑戰(zhàn)都首先體現(xiàn)在射頻方面,因?yàn)檫@是設(shè)備“上”網(wǎng)的關(guān)鍵出入口,即將到來(lái)的5G手機(jī)將會(huì)面臨更多頻段的支持、不同的調(diào)制方向、信號(hào)路由的選擇、開(kāi)關(guān)速度的變化等多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)外,也會(huì)帶來(lái)相應(yīng)市場(chǎng)機(jī)遇。5G將給天線(xiàn)數(shù)量、射頻前端模塊價(jià)值量帶來(lái)翻倍增長(zhǎng)。以5G手機(jī)為例,單部手機(jī)的射頻半導(dǎo)體用量達(dá)到25美金,相比4G手機(jī)近乎翻倍增長(zhǎng)。其中濾波器從40個(gè)增加至70個(gè),頻帶從15個(gè)增加至30個(gè),接收機(jī)發(fā)射機(jī)濾波器從30個(gè)增加至75個(gè),射頻開(kāi)關(guān)從10個(gè)增加至30個(gè),載波聚合從5個(gè)增加至200個(gè)。5G手機(jī)功率放大器。發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路中調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小,必須必采用高增益大功率射頻功率放大器。福建L波段射頻功率放大器定制

    本申請(qǐng)實(shí)施例涉及但不限于射頻前端電路,尤其涉及一種射頻功率放大器電路及增益控制方法。背景技術(shù):射頻前端系統(tǒng)中的功率放大器(poweramplifier,pa)一般要求發(fā)射功率可調(diào),當(dāng)pa之前射頻收發(fā)器的輸出動(dòng)態(tài)范圍有限時(shí),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(chǎng)景中,對(duì)射頻功率放大器電路的增益可調(diào)要求變得更突出,其動(dòng)態(tài)范圍要達(dá)到35~40db,并出現(xiàn)負(fù)增益的需求模式。相關(guān)技術(shù)中通常通過(guò)反饋電路提供的負(fù)反饋來(lái)對(duì)增益進(jìn)行調(diào)節(jié),但是反饋電路只能增加或減少增益,而不能實(shí)現(xiàn)負(fù)增益,無(wú)法滿(mǎn)足射頻功率放大器電路的負(fù)增益需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:有鑒于此,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種射頻功率放大器電路及增益控制方法。本申請(qǐng)實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種射頻功率放大器電路,應(yīng)用于終端,包括:依次連接的可控衰減電路、輸入匹配電路、驅(qū)動(dòng)放大電路、級(jí)間匹配電路、功率放大電路和輸出匹配電路,與所述驅(qū)動(dòng)放大電路跨接的反饋電路;所述可控衰減電路,用于根據(jù)所述終端中微處理器發(fā)送的模式控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器電路的負(fù)增益模式與非負(fù)增益模式之間的切換;所述輸入匹配電路。甘肅射頻功率放大器應(yīng)用功率放大器的放大原理主要是將電源的直流功率轉(zhuǎn)化成交流信號(hào)功率輸出。

    包括:功率放大單元、功率合成變壓器以及匹配濾波電路,其中:所述功率放大單元,輸入端輸入差分信號(hào),第二輸入端輸入第二差分信號(hào),輸出端輸出經(jīng)過(guò)放大的差分信號(hào),第二輸出端輸出經(jīng)過(guò)放大的第二差分信號(hào);所述功率合成變壓器,包括初級(jí)線(xiàn)圈以及次級(jí)線(xiàn)圈;所述初級(jí)線(xiàn)圈的輸入端輸入所述經(jīng)過(guò)放大的差分信號(hào),第二輸入端輸入所述經(jīng)過(guò)放大的第二差分信號(hào);所述次級(jí)線(xiàn)圈包括主次級(jí)線(xiàn)圈以及輔次級(jí)線(xiàn)圈,所述主次級(jí)線(xiàn)圈的端接地,第二端與所述射頻功率放大器的輸出端耦接;所述輔次級(jí)線(xiàn)圈,端與所述主次級(jí)線(xiàn)圈的第二端耦接,第二端與輸出端匹配濾波電路耦接;所述匹配濾波電路,包括輸入端匹配濾波電路以及所述輸出端匹配濾波電路;所述輸入端匹配濾波電路,與所述功率合成變壓器的輸入端以及所述功率合成變壓器的第二輸入端均耦接;所述輸出端匹配濾波電路,耦接在所述輔次級(jí)線(xiàn)圈的第二端與地之間。可選的,所述輸入端匹配濾波電路包括:子濾波電路以及第二子濾波電路,其中:所述子濾波電路,端與所述功率合成變壓器的輸入端以及所述功率放大單元的輸出端耦接,第二端接地;所述第二子濾波電路,端與所述功率合成變壓器的第二輸入端以及所述功率放大單元的第二輸出端耦接。

PA)用量翻倍增長(zhǎng):PA是一部手機(jī)關(guān)鍵的器件之一,它直接決定了手機(jī)無(wú)線(xiàn)通信的距離、信號(hào)質(zhì)量,甚至待機(jī)時(shí)間,是整個(gè)射頻系統(tǒng)中除基帶外重要的部分。手機(jī)里面PA的數(shù)量隨著2G、3G、4G、5G逐漸增加。以PA模組為例,4G多模多頻手機(jī)所需的PA芯片為5-7顆,預(yù)測(cè)5G手機(jī)內(nèi)的PA芯片將達(dá)到16顆之多。5G手機(jī)功率放大器(PA)單機(jī)價(jià)值量有望達(dá)到:同時(shí),PA的單價(jià)也有提高,2G手機(jī)用PA平均單價(jià)為,3G手機(jī)用PA上升到,而全模4G手機(jī)PA的消耗則高達(dá),預(yù)計(jì)5G手機(jī)PA價(jià)值量達(dá)到。載波聚合與MassivieMIMO對(duì)PA的要求大幅增加。一般情況下,2G只需非常簡(jiǎn)單的發(fā)射模塊,3G需要有3G的功率放大器,4G要求更多濾波器和雙工器載波器,載波聚合則需要有與前端配合的多工器,上行載波器的功率放大器又必須重新設(shè)計(jì)來(lái)滿(mǎn)足線(xiàn)性化的要求。5G無(wú)線(xiàn)通信前端將用到幾十甚至上百個(gè)通道,要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者器件供應(yīng)商能夠提供全集成化的解決方案,這增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,無(wú)論對(duì)器件解決方案還是設(shè)備解決方案提供商都提出了很大技術(shù)挑戰(zhàn)。GaAs射頻器件仍將主導(dǎo)手機(jī)市場(chǎng)5G時(shí)代,GaAs材料適用于移動(dòng)終端。GaAs材料的電子遷移率是Si的6倍,具有直接帶隙,故其器件相對(duì)Si器件具有高頻、高速的性能。匹配電路是放大器設(shè)計(jì)中關(guān)鍵一環(huán),可以說(shuō)放大設(shè)計(jì)主要是匹配設(shè)計(jì)。

    射頻功率放大器電路,用于根據(jù)微控制器的控制,對(duì)射頻收發(fā)器的輸出信號(hào)進(jìn)行放大或衰減;天線(xiàn),用于發(fā)射射頻功率放大器電路的輸出信號(hào)。由于終端(如水電表)分布范圍廣,每個(gè)終端距離基站的距離各不相同,距離基站遠(yuǎn)的終端,其信道衰減量大,因此需要射頻功率放大器電路的輸出功率大;而距離基站近的終端,其信道衰減量小,因此需要射頻功率放大器電路的輸出功率小。微控制器通過(guò)控制射頻功率放大器電路的輸入功率和增益,從而控制其輸出功率,使其輸出功率滿(mǎn)足要求。例如,基站使用預(yù)先確定的通信資源發(fā)送同步信號(hào)(synchronizationchannel,sch)和廣播信號(hào)(broadcastchannel,bch)。然后,終端首先捕捉sch,從而確保與基站之間的同步。然后,終端通過(guò)讀取bch而獲取基站特定的參數(shù)(如頻率、帶寬等)。終端在獲取到基站特定的參數(shù)之后,通過(guò)對(duì)基站進(jìn)行連接請(qǐng)求,建立與基站的通信?;靖鶕?jù)需要對(duì)建立了通信的終端通過(guò)物理下行控制信道(physicaldownlinkcontrolchannel,pdcch)等控制信道發(fā)送控制信息。終端中的微控制器通過(guò)通信模組接收到控制信息后,控制輸出功率,使其滿(mǎn)足要求?;驹谂c終端的通信過(guò)程中,根據(jù)路徑損耗(pathloss,pl)確定鏈路預(yù)算(linkbudget,lb)。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。福建定制開(kāi)發(fā)射頻功率放大器聯(lián)系電話(huà)

丙類(lèi)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(lèi)功放的優(yōu)點(diǎn)是效率非常高。福建L波段射頻功率放大器定制

LateralDouble-diffusedMetal-oxideSemiconductor)和GaAs,在基站端GaN射頻器件更能有效滿(mǎn)足5G的高功率、高通信頻段和高效率等要求。目前針對(duì)3G和LTE基站市場(chǎng)的功率放大器主要有SiLDMOS和GaAs兩種,但LDMOS功率放大器的帶寬會(huì)隨著頻率的增加而大幅減少,在不超過(guò)約,而GaAs功率放大器雖然能滿(mǎn)足高頻通信的需求,但其輸出功率比GaN器件遜色很多。在5G高集成的MassiveMIMO應(yīng)用中,它可實(shí)現(xiàn)高集成化的解決方案,如模塊化射頻前端器件。在毫米波應(yīng)用上,GaN的高功率密度特性在實(shí)現(xiàn)相同覆蓋條件及用戶(hù)追蹤功能下,可有效減少收發(fā)通道數(shù)及整體方案的尺寸。實(shí)現(xiàn)性能成本的優(yōu)化組合。隨著5G時(shí)代的到來(lái),小基站及MassiveMIMO的飛速發(fā)展,會(huì)對(duì)集成度要求越來(lái)越高,GaN自有的先天優(yōu)勢(shì)會(huì)加速功率器件集成化的進(jìn)程。5G會(huì)帶動(dòng)GaN這一產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。然而,在移動(dòng)終端領(lǐng)域GaN射頻器件尚未開(kāi)始規(guī)模應(yīng)用,原因在于較高的生產(chǎn)成本和供電電壓。GaN將在高功率,高頻率射頻市場(chǎng)發(fā)揮重要作用。GaN射頻PA有望成為5G基站主流技術(shù)預(yù)測(cè)未來(lái)大部分6GHz以下宏網(wǎng)絡(luò)單元應(yīng)用都將采用GaN器件,小基站GaAs優(yōu)勢(shì)更明顯。就電信市場(chǎng)而言,得益于5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益臨近。福建L波段射頻功率放大器定制

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