北京高科技射频功率放大器设计

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。射频功率放大器器件放大管基本上由氮化镓，砷化镓，LDMOS管电路运用。北京高科技射频功率放大器设计

    这个范围叫做“放大区”，集电极电流近似等于基极电流的N倍。双极性晶体管是一种较为复杂的非线性器件，如果偏置电压分配不当，将使其输出信号失真，即使工作在特定范围，其电流放大倍数也受到包括温度在内的因素影响。双极性晶体管的大集电极耗散功率是器件在一定温度与散热条件下能正常工作的大功率，如果实际功率大于这一数值，晶体管的温度将超出大许可值，使器件性能下降，甚至造成物理损坏。可通过高达28伏电源供电工作，工作频率可达几个GHz。为了防止由于热击穿导致的突发性故障，晶体管的偏置电压必须要仔细设计，因为热击穿一旦被触发，整个晶体管都将被立即毁坏。因此，采用这种晶体管技术的放大器必须具有保护电路以防止这种热击穿情况发生。金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）MOSFET场效应管属于单极性晶体管，它的工作方式涉及单一种类载流子的漂移作用。金属氧化物半导体场效应管依照其沟道极性的不同，可分为电子占多数的N沟道型与空穴占多数的P沟道型，通常被称为N型金氧半场效晶体管（NMOSFET）与P型金氧半场效晶体管（PMOSFET），没有BJT的一些致命缺点，如热破坏（thermalrunaway）。为了适合大功率运行。四川优势射频功率放大器制定在通信和雷达系统率放大器是极其重要的组成部分主要参数有最大输出功率、效率、线性度和增益等。

    RF)领域成为全球的IC供货商。立积电子的产品主要分为两个产品线：一是射频技术相关的收发器，另一个是射频前端的相关射频组件。Richwave的WiFiPA多见于Mediatek（Ralink）的参考设计，众所周知，中国台湾半导体厂商喜欢在参考设计中选用中国台湾的半导体器件，无源器件，这是促进本土经济技术发展的有效手段。与RFaxis类似，Richwave官方网站也同样没有PA的汇总数据，只能看到其全部型号列表。笔者在早期的WiFi产品设计中试用过Richwave的RTC6691，其性能指标如下图所示。SkyworksSkyworks（于2011年收购了SiGe）同样是一家老牌射频半导体厂商，是高可靠性混合信号半导体的创新者。凭借其技术，Skyworks提供多样化的标准及定制化线性产品，以支持汽车、宽带、蜂窝式架构、能源管理、工业、医疗、**和移动电话设备。产品系列包括放大器、衰减器、侦测器、二极管、定向耦合器、射频前端模组、混合电路、基础设施射频子系统、/解调器、移相器、PLL/合成器/VCO、功率分配器/结合器、接收器、切换器和高科技陶瓷器件。Skyworks同样具有种类齐全的WiFiPA产品线，在近期的QualcommAtheros的参考设计中，几乎全部使用了Skyworks的WiFiPA/FEM。

    即射频功率放大器的配置状态电阻值为射频功率放大器211的电阻值是r11，射频功率放大器212、213和214的电阻值仍是r2、r3和r4。计算射频功率放大器检测模块的电阻值，如果射频功率放大器211的射频功率放大器检测模块的电阻值是r11，与配置状态电阻值相同，则表示射频功率放大器211已经开启；如果射频功率放大器211的射频功率放大器检测模块的电阻值是r1，与配置状态电阻值不相同，则表示射频功率放大器211未开启，移动终端开启射频功率放大器211。计算的各个射频功率放大器检测模块的电阻值与配置状态电阻值均相同时，则射频功率放大器已经配置完成。其中，频段切换前，射频功率放大器的初始状态包括开启状态和关闭状态，包括两种情况：全部是关闭状态或者部分关闭，部分开启。频段切换时，移动终端会对所有射频功率放大器发出配置指令，射频功率放大器检测模块的电阻值与本次指令要求的电阻值未有变化，则不作操作，否则按当前指令的电阻值进行射频功率放大器的相关配置。103、比较所述射频功率放大器检测模块的电阻值与所述配置状态电阻值。例如，射频功率放大器检测模块的电阻值即移动终端切换频段时，此时射频功率放大器的电阻值。在所有微波发射系统中，都需要功率放大器将信号放大到足够的功 率电平，以实现信号的发射。

LateralDouble-diffusedMetal-oxideSemiconductor）和GaAs，在基站端GaN射频器件更能有效满足5G的高功率、高通信频段和高效率等要求。目前针对3G和LTE基站市场的功率放大器主要有SiLDMOS和GaAs两种，但LDMOS功率放大器的带宽会随着频率的增加而大幅减少，在不超过约，而GaAs功率放大器虽然能满足高频通信的需求，但其输出功率比GaN器件逊色很多。在5G高集成的MassiveMIMO应用中，它可实现高集成化的解决方案，如模块化射频前端器件。在毫米波应用上，GaN的高功率密度特性在实现相同覆盖条件及用户追踪功能下，可有效减少收发通道数及整体方案的尺寸。实现性能成本的优化组合。随着5G时代的到来，小基站及MassiveMIMO的飞速发展，会对集成度要求越来越高，GaN自有的先天优势会加速功率器件集成化的进程。5G会带动GaN这一产业的飞速发展。然而，在移动终端领域GaN射频器件尚未开始规模应用，原因在于较高的生产成本和供电电压。GaN将在高功率，高频率射频市场发挥重要作用。GaN射频PA有望成为5G基站主流技术预测未来大部分6GHz以下宏网络单元应用都将采用GaN器件，小基站GaAs优势更明显。就电信市场而言，得益于5G网络应用的日益临近。功率放大器线性化技术一一功率回退、前馈、反馈、预失真，出于射频 预失真结构简单、易于集成和实现等优点。北京高科技射频功率放大器设计

微波功率放大器在大功率下工作要合理设计功放结构加装散热器以 提高功放管热量辐散效率保证放大器稳定工作。北京高科技射频功率放大器设计

    当第二子滤波电路包括第二电容c2以及第二电感l2时，第二电容c2与第二电感l2的谐振频率在功率放大单元的二次谐波频率附近。因此，在具体应用中，可以根据功率放大单元的二次谐波频率，选择相应电容值的电容c1以及相应电感值的电感l1，以实现谐振频率的匹配；和/或，选择相应电容值的第二电容c2以及相应电感值的第二电感l2，以实现谐振频率的匹配。在具体实施中，电容c1可以是片上可调节的可调电容，通过调节电容c1的电容值，能够进一步改善射频功率放大器的宽带性能。相应地，第二电容c2也可以是片上可调节的可调电容，通过调节第二电容c2的电容值，能够进一步改善射频功率放大器的宽带性能。在图1与图2中，子滤波电路的结构与第二子滤波电路的结构相同。可以理解的是，子滤波电路的结构也可以与第二子滤波电路的结构不同。例如，子滤波电路包括电容c1，第二子滤波电路包括第二电容c2以及第二电感l2。又如，子滤波电路包括电容c1以及电感l1，第二子滤波电路包括第二电容c2。在具体实施中，输入端匹配滤波电路还可以包括寄生电容，寄生电容可以耦接在功率放大单元的输出端与功率放大单元的第二输出端之间。在具体实施中，输出端匹配滤波电路可以包括第三子滤波电路。北京高科技射频功率放大器设计