辽宁现代化射频功率放大器设计

    使射频功率放大器电路的整体增益满足要求。若需要使射频功率放大器电路为负增益模式，需要微控制器控制开关导通，控制第二开关导通，控制偏置电路使第二mos管的漏级电流、第三mos管的栅级电压以及漏级供电电压vcc均变小，控制第二偏置电路使第四mos管的漏级电流、第五mos管的栅级电压以及漏级供电电压vcc均变小。其中，第二开关导通时，反馈电路的放大系数af较小，对输入信号的放大作用不明显，偏置电路和第二偏置电路中漏极电流和门极电压较小，对输入信号的放大作用也不明显，可以认为未对输入信号进行放大，即增益为0db，此时，若再控制开关导通，则可控衰减电路工作，对输入信号进行衰减，通过这样的控制，可以实现输入信号的衰减。此外，还可以通过对偏置电路和第二偏置电路的调节，来实现不同程度的衰减，使负增益连续可调，在一些实施例中，衰减后射频功率放大器电路的整体增益可以为-5db、-7db、-10db等。当射频功率放大器电路的输出功率(较小)确定后，微处理器可以进一步得到其输入功率和负增益值，微处理器对输入功率进行调节，控制电压信号vgg，使开关导通，控制第二开关导通，通过控制偏置电路和第二偏置电路中的内部电流源和内部电压源。放大器能把输入信号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。辽宁现代化射频功率放大器设计

    图3中的自适应动态偏置电路的电路结构如图2所示。射频输入端rfin和射频输出端rfout之间设置有两个主体电路，每个主体电路包括激励放大器和功率放大器，激励放大器和功率放大器通过匹配网络连接。主体电路中的c04和c05构成激励放大器和功率放大器之间的匹配网络；第二主体电路中的c11和c12构成激励放大器和功率放大器之间的匹配网络。主体电路中的激励放大器与变压器t01的副边连接，第二主体电路中的激励放大器与第二变压器t03的副边连接。变压器t01的原边和第二变压器t03的原边连接，变压器t01的原边与第二变压器t02的原边之间还连接有电容c01。变压器t01、第二变压器t02和电容c01构成一个匹配网络。变压器t01的副边连接有电容c02，第二变压器t03的副边连接有电容c09。变压器t01的原边连接射频输入端rfin，第二变压器t03的原边接地。变压器t01原边与第二变压器t03原边的公共端连接自适应动态偏置电路的输入端rfin_h。主体电路中的功率放大器与第三变压器t02的原边连接，第二主体电路中的功率放大器与第四变压器t04的原边连接。第三变压器t02的副边与第四变压器t04的副边连接，第三变压器t02副边和第四变压器t04副边之间还连接有电容c16。安徽4g射频功率放大器阻抗匹配，关系到功率放大器的稳定性、增益；输出功率、带内平坦度、噪声、谐波、驻波、线性等一系列指标 。

抢占基于硅LDMOS技术的基站PA市场。对于既定功率水平，GaN具有体积小的优势。有了更小的器件，则可以减小器件电容，从而使得较高带宽系统的设计变得更加轻松。氮化镓基MIMO天线功耗可降低40%。下图展示的是锗化硅和氮化镓的毫米波5G基站MIMO天线方案，左侧展示的是锗化硅基MIMO天线，它有1024个元件，裸片面积是4096平方毫米，辐射功率是65dbm，与之形成鲜明对比的，是右侧氮化镓基MIMO天线，尽管价格较高，但功耗降低了40%，裸片面积减少94%。GaN适用于大规模MIMO。GaN芯片每年在功率密度和封装方面都会取得飞跃，能比较好的适用于大规模MIMO技术。当前的基站技术涉及具有多达8个天线的MIMO配置，以通过简单的波束形成算法来控制信号，但是大规模MIMO可能需要利用数百个天线来实现5G所需要的数据速率和频谱效率。大规模MIMO中使用的耗电量大的有源电子扫描阵列（AESA），需要单独的PA来驱动每个天线元件，这将带来的尺寸、重量、功率密度和成本（SWaP-C）挑战。这将始终涉及能够满足64个元件和超出MIMO阵列的功率、线性、热管理和尺寸要求，且在每个发射/接收（T/R）模块上偏差小的射频PA。MIMOPA年复合增长率将达到135%。预计2022年。

    通过可控衰减电路中的电阻吸收和衰减射频功率，使得进入后续电路的射频功率减小，输入信号衰减，从而实现负增益。在一个可能的示例中，可控衰减电路包括电阻r1、第二电阻r2、电感l1和开关t1，开关的栅级与电阻的端连接，电阻的第二端连接电压信号，开关的漏级与第二电阻的端连接，开关的源级接地，电感的端连接输入信号，电感的第二端连接第二电阻的第二端；其中，开关，用于响应微处理器发出的控制信号使自身处于关断状态，以使可控衰减电路处于无衰减状态，实现射频功率放大器电路处于非负增益模式；还用于响应微处理器发出的第二控制信号使自身处于导通状态，以使可控衰减电路处于衰减状态，实现射频功率放大器电路处于负增益模式；其中，控制信号为具有电压值的电压信号，第二控制信号为具有第二电压值的电压信号，电压值与第二电压值不同。需要说明的是，开关为绝缘体上硅cmos管，或平面结构mos管。电阻为上拉电阻，其阻值较小，电压信号vgg通过电阻连接开关。在一些实施例中，微处理器通过控制vgg＝，使得开关关断，可控衰减电路处于无衰减状态，将输入匹配电路与可控衰减电路隔离，此时，射频功率放大器电路对输入信号放大，射频功率放大器电路实现非负增益模式。输出匹配电路主要应具备损耗低，谐波抑制度高，改善驻波比，提高输出功 率及改善非线性等功能。

    通过微处理器发出的第五控制信号和第六控制信号，控制电压源档位的切换，可切换第三mos管的栅极电压，从而调节驱动放大电路的放大倍数。通过调节驱动放大电路的放大倍数使射频功率放大器电路处于不同的增益模式中。第二电压信号vcc用于给第二mos管和第三mos管的漏级供电，其中，通过微处理器控制vcc的大小。在一些实施例中，当第二mos管和第三mos管的沟道宽度为2mm时，微控制器控制vcc为，控制电流源为12ma，控制电压源为，使射频功率放大器电路实现非负增益模式；微控制器控制vcc为，控制电流源为2ma，控制电压源为，使射频功率放大器电路实现负增益模式。显然，可以设置更多的电压源的档位和电流源的档位，通过切换不同的电压源档位、电流源档位，并对第二mos管和第三mos管的漏级的供电电压vcc进行控制，从而实现增益的线性调节。需要说明的是，第二偏置电路与偏置电路结构相同，其调节方法也与偏置电路相同，当第四mos管和第五mos管的沟道宽度为5mm时，微控制器控制第四mos管对应的电流源为45ma，控制第五mos管对应的电压源为，使射频功率放大器电路实现非负增益模式；微控制器控制第四mos管对应的电流为6ma，控制第五mos管对应的电压源为。微波固态功率放大器的电路设计应尽可能合理简化。海南1w射频功率放大器

对整个放大器进行特性分析如果特性不满足预定要求，具 体电路则用多级阻抗变换，短截线等微带线电路来实现。辽宁现代化射频功率放大器设计

    包括：第五一电容c51、第五二电容c52、第五三电容c53、第五四电容c54、第五一电阻r51、第五二电阻r52、第五三电阻r53、第五一开关k51和第五二开关k52，第五一电容c51、第五一电阻r51、第五一开关k51和第五二电容顺次连接构成支路，第五三电容c53、第五二电阻r52、第五三电阻r53、第五二开关k52和第五四电容c54构成第二支路，支路与第二支路并联，其中，第五三电容c53的两端分别连接第五一电容c51和第五二电阻r52的一端，第五二开关k52的两端分别连接第五二电阻r52的另一端和第五四电容c54的一端，第五三电阻r53的两端分别连接第五二电阻r52的一端和第五四电容c54的一端，第五四电容c54的另一端连接第五二电容c52。其中，第五一电容、第五二电容、第五三电容和第五四电容的电容取值范围均为1pf～2pf。因为在电路中，开关两端需要为零的直流电压偏置，所以在第五二电阻和第五三电阻两旁各用一个电容来进行隔直处理。反馈电路中等效电阻越小，反馈深度越大，射频功率放大器电路的增益越低，因此设置第五三电阻的阻值大于第五一电阻的电阻，第五一电阻的电阻大于第五二电阻的电阻。微控制器控制第五一开关和第五二开关均关断，此时反馈电路的等效电阻大，可实现高增益。辽宁现代化射频功率放大器设计

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