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(lèi)放大器的優(yōu)點(diǎn)：A類(lèi)設(shè)計(jì)相比其他類(lèi)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。可以忠實(shí)地再現(xiàn)連續(xù)波和脈沖式的連續(xù)波信號(hào)。A類(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)功放。微波功率放大器(PA)是微波通信系統(tǒng)、廣播電視發(fā)射、雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)的部件之一。上海制造射頻功率放大器系列

    氮化鎵集更高功率、更高效率和更寬帶寬的特性于一身，能夠?qū)崿F(xiàn)比GaAsMESFET器件高10倍的功率密度，擊穿電壓達(dá)300伏，可工作在更高的工作電壓，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)寬帶高功率放大器的難度。目前氮化鎵（GaN）HEMT器件的成本是LDMOS的5倍左右，已經(jīng)開(kāi)始普遍應(yīng)用在EMC領(lǐng)域的80MHz到6GHz的功率放大器中。4.射頻微波功率放大器的分類(lèi)放大器有不同種的分類(lèi)方法，習(xí)慣上基于放大器件在一個(gè)完整的信號(hào)擺動(dòng)周期中工作的時(shí)間量，也就是導(dǎo)電角的不同進(jìn)行分類(lèi)，通過(guò)對(duì)放大器件配置不同的偏置條件，就可以使放大器工作在不同的狀態(tài)。在EMC領(lǐng)域，固態(tài)放大器中常用到的偏置方法是A類(lèi)，AB類(lèi)和C類(lèi)。A類(lèi)放大器A類(lèi)放大器的有源器件在輸入正弦信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)都導(dǎo)通，普遍認(rèn)為，A類(lèi)和線性放大器是同義詞，輸出信號(hào)是對(duì)輸入信號(hào)的線性放大，在無(wú)線通信應(yīng)用領(lǐng)域必須要考慮到針對(duì)復(fù)雜調(diào)制信號(hào)時(shí)的情況。在EMC應(yīng)用領(lǐng)域，輸入信號(hào)相對(duì)簡(jiǎn)單，放大器必須工作在功率壓縮閾值的情況下。A類(lèi)放大器是EMC領(lǐng)域常用的功率放大器，其工作原理圖如圖4所示。圖4：A類(lèi)放大器的工作原理圖不管是否有射頻輸入信號(hào)存在，A類(lèi)放大器的偏置設(shè)置使得晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)位于器件電流的中心位置。北京國(guó)產(chǎn)射頻功率放大器交調(diào)失真有不同頻率的兩個(gè)或更多的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)功率放大器而產(chǎn)生的 混合分量由于功率放大器的非線性造成的。

將從2019年開(kāi)始為GaN器件帶來(lái)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(lái)宏基站功率放大器的候選技術(shù)。由于LDMOS無(wú)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(lái)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(guò)，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)。

    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。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)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。為使本發(fā)明的上述目的、特征和有益效果能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種射頻功率放大器，參照?qǐng)D1。在本發(fā)明實(shí)施例中，射頻功率放大器可以包括：功率放大單元(powercell)、功率合成變壓器以及匹配濾波電路。在具體實(shí)施率放大單元可以包括兩個(gè)輸入端以及兩個(gè)輸出端。穩(wěn)定性是指放大器在環(huán)境(如溫度、信號(hào)頻率、源及負(fù)載等)變化比較大的情況 下依1日保持正常工作特性的能力。

    第七電感l(wèi)7與第五電容c5組成諧振電路。在具體實(shí)施中，射頻功率放大器還可以包括驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路的輸入端可以接收輸入信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端可以輸出差分信號(hào)input_p，驅(qū)動(dòng)電路的第二輸出端可以輸出第二差分信號(hào)input_n。驅(qū)動(dòng)電路可以起到將輸入信號(hào)進(jìn)行差分的操作，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，提高輸入信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力。參照?qǐng)D7，給出了本發(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。在圖7中，增加了驅(qū)動(dòng)電路?？梢岳斫獾氖牵趫D1～圖6中，也可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行差分處理，得到差分信號(hào)input_p以及第二差分信號(hào)input_n。在具體實(shí)施中，匹配濾波電路還可以包括功率合成變壓器對(duì)應(yīng)的寄生電容，功率合成變壓器對(duì)應(yīng)的寄生電容包括初級(jí)線圈與次級(jí)線圈之間的寄生電容，該寄生電容可以參與功率合成和阻抗轉(zhuǎn)換。寬帶變壓器的阻抗變換主要受匝數(shù)比、耦合系數(shù)k值和寄生電感電容的影響，具有寬帶工作的特點(diǎn)，相對(duì)于lc網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換網(wǎng)絡(luò)更容易實(shí)現(xiàn)寬帶的阻抗變換，因此適用于寬帶功率放大器。應(yīng)用于高集成度射頻功率放大器的寬帶變壓器，因?yàn)槭軐?shí)現(xiàn)工藝的影響，往往k值比較小(k值較小會(huì)影響能量耦合，即信號(hào)轉(zhuǎn)換效率變低)，寄生電感電容影響比較大。輸出匹配電路確定后功率放大器的輸出功率及效率也基本確定了但它 的增益平坦度并不一定滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。四川射頻功率放大器原理

目前功率放大器的主流工藝依然是GaAs，GAN和LDMOS工藝。上海制造射頻功率放大器系列

    自適應(yīng)動(dòng)態(tài)偏置電路的輸入端通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)連接射頻輸入端；自適應(yīng)動(dòng)態(tài)偏置電路的輸出端連接功率放大器源放大器的柵極和共柵放大器的柵極?？蛇x的，在自適應(yīng)動(dòng)態(tài)偏置電路中，nmos管的柵極為自適應(yīng)動(dòng)態(tài)偏置電路的輸入端，nmos管的漏極連接pmos管的源極，nmos管的源極接地；第二nmos管的漏極與第二pmos管的漏極連接，第二nmos管的源極接地，第二pmos管的源極接電源電壓，第二nmos管的柵極與第二pmos管的柵極連接后與nmos管的漏極連接；第三nmos管的漏極與第三pmos管的漏極連接，第三nmos管的源極接地，第三pmos管的源極接電源電壓，第三nmos管的柵極與漏極連接，第三pmos管的柵極和漏極連接；第二nmos管的漏極與第二pmos管的漏極的公共端記為連接點(diǎn)，第三nmos管的漏極與第三pmos管的漏極的公共端記為第二連接點(diǎn)，連接點(diǎn)與第二連接點(diǎn)連接，第二連接點(diǎn)通過(guò)電阻接自適應(yīng)動(dòng)態(tài)偏置電路的輸出端，輸出端用于為功率放大器源放大器的柵極提供偏置電壓；第四nmos管的漏極與第四pmos管的漏極連接后與pmos管的柵極連接，第四nmos管的源極接地，第四pmos管的源極接電源電壓，第四nmos管的柵極和第四pmos管的柵極連接后與nmos管的漏極連接。上海制造射頻功率放大器系列

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