广西V段射频功率放大器研发

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。射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，提高输出功率和效率,是射频功率放大器设计目标的中心。广西V段射频功率放大器研发

    在这些年的WiFi产品开发中，接触了多种型号的射频功率放大器（以下简称PA），本文对WiFi产品中常用的射频功率放大器做个汇总，供读者参考。本文中部分器件型号是FrontendModule，即包含内PA，LNA，Switch，按不同厂牌对PA进行介绍，按照厂牌字母顺序进行排列。ANADIGICSANADIGICS成立于1985年，率先开创制造高容量、低成本、高性能的砷化镓集成电路(GaAsICs)。ANADIGICS是世界的通信产品供应商。ANADIGICS为不断发展的无线宽带与无线通信市场，设计、制造射频集成电路（RFIC）解决方案。公司创新的高频率RFIC，能使通信设备制造商提高整体系统性能、减少产品的体积及重量、提高电源效率、提高稳定性、并降造成本及制程时间。PartNumberFrequencySupply(V)GainP1dBEVM@54MbpsAWL6951b/g:–b/g:32b/g:27g:a:–a:29a:a:AWL9224–3–3227b:meetsACPR@+23dBmg:AWL9555–+2926-33dB@Pout=+19dBm-36dB@Pout=+5dBmAWL6153–3–528313%@Pout=+25dBmAWL6950–3–b/g:3225g:–a:33a:本文*给出ANADIGICS的**高规格WiFiPAAWL6153的性能指标，如下图。Avago这是一家从Agilent（现拆分为Agilent+Keysight）中分离出来的半导体公司，拥有50年的技术创新传统。多年来。四川高频射频功率放大器批发射频功率放大器地用于多种有线和无线应用中，包括 CATV，ISM，WLL，PCS，GSM，CDMA 和 WCDMA 等各种频段。

    由射频功率放大器的配置状态得知射频功率放大器的配置状态电阻值。其中，频段与射频功率放大器的对应情况包括两种：一个频段对应一个射频功率放大器或多个频段对应一个射频功率放大器。移动终端在进行频段切换前，移动终端的射频功率放大器的状态包括开启状态或关闭状态，移动终端在进行频段切换时，需要开启一个或多个射频功率放大器。射频功率放大器的配置状态即移动终端在进行频段切换时，此时移动终端的射频功率放大器的状态。其中，由于射频功率放大器的开启状态与关闭状态所对应的电阻值不同，预设射频功率放大器的配置状态即预设射频功率放大器的配置状态电阻值。因此，射频功率放大器的配置状态电阻值包括开启状态的电阻值与关闭状态的电阻值。其中，每个射频功率放大器配置一个匹配电阻，关闭状态的电阻值为射频功率放大器的电阻值，开启状态的电阻值为匹配电阻的电阻值。不同的射频功率放大器设置不同的匹配电阻，不同的匹配电阻的电阻值不相等，并且满足若干个并联后不相等。本申请对于射频功率放大器的个数不作限定，匹配电阻的个数与射频功率放大器的个数相同。其中，检测到射频功率放大器关闭时，其匹配电阻不生效。

    vgs是指栅源电压，vth是指阈值电压。开关关断的寄生电容：coff＝fom/ron。其中fom为半导体工艺商提供的开关ron与coff乘积，单位为fs(飞秒)。另，w/l较大，发生esd时有利于能提供直接的低阻抗电流泄放通道。用两个sw叠加，相对单sw，能在esd大电流下保护sw的mos管不被损坏。当可控衰减电路的sw使用了叠管设计，两个开关sw1和sw2的控制逻辑是一样的：(1)非负增益模式下，sw1和sw2同时关断；(2)负增益模式下，sw1和sw2同时打开。本申请实施例中的sw1和sw2在应用中可以采用绝缘体上硅(silicononinsulator，soi)cmos管，也可以是bulkcmos管(平面结构mos管)。下面提供一种采用可控衰减电路和输入匹配电路的结构，如图5a所示，图5a中l2、c1和r2构成驱动放大级电路之前的输入匹配电路，可以将输入端口的阻抗匹配到适合射频功率放大器电路的输入阻抗位置，这是由于驱动放大级电路需要某种特定阻抗范围，输出功率才能实现所需的效率，增益等性能。可控衰减电路的并联到地支路的sw1和r1，在它们之前的电感l1用于对并联到地支路的寄生电容的匹配补偿。在高增益模式下，这种射频功率放大器电路输入的匹配结构简洁，输入端口匹配良好，因此输入端的回波损耗好。发射机的前级电路中调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，必须必采用高增益大功率射频功率放大器。

    在本发明实施例率放大单元的输入端可以输入差分信号input_p，功率放大单元的第二输入端可以输入第二差分信号input_n。功率放大单元可以对输入的差分信号input_p以及第二差分信号input_n分别进行放大处理，功率放大单元的输出端可以输出经过放大的差分信号，功率放大单元的第二输出端可以输出经过放大的第二差分信号。差分信号input_p以及第二差分信号input_n的放大倍数可以由功率放大单元的放大系数决定，且差分信号input_p的放大倍数和对第二差分信号input_n的放大倍数相同。在具体实施中，差分信号input_p以及第二差分信号input_n可以是对输入至射频功率放大器的输入信号进行差分处理后得到的。具体的，对输入信号进行差分处理的原理及过程可以参照现有技术，本发明实施例不做赘述。在具体实施率合成变压器可以包括初级线圈11以及次级线圈。在本发明实施例中，初级线圈11的端可以与功率放大单元的输出端耦接，输入经过放大的差分信号；初级线圈11的第二端可以与功率放大单元的第二输出端耦接，输入经过放大的第二差分信号。在本发明实施例中，次级线圈可以包括主次级线圈121以及辅次级线圈122。主次级线圈121的端接地。乙类工作状态：功率放大器在信号周期内只有半个周期存在工作电流，即导 通角0为180度.对于AM。河南U段射频功率放大器研发

功率放大器的放大原理主要是将电源的直流功率转化成交流信号功率输出。广西V段射频功率放大器研发

    gate)电压偏置电路由内部电压源vg、r8、r9和c13按照图7所示连接而成。r8、r9和c13组成的t型网络，起到隔离t3栅极较弱射频电压摆幅的作用。在实际模拟电路中设计电压源，可将vg电压分成多个档位，通过数字寄存器(属于微控制器)控制切换vg档位，达到t3栅极电压切换的效果。其中，t4和t5组成的叠管结构，与t2和t3组成的叠管结构，是一样的。t2和t3和器件尺寸一样，t4和t5和器件尺寸一样。t2(t3)：t4(t5)的器件尺寸之比是2:5的关系。比如：t2和t3的mos管的沟道宽度为2mm左右，t4和t5的mos管的沟道宽度为5mm。则在非负增益模式下：vcc＝，t2的偏置电流ib＝12ma左右，t4的偏置电流ib＝45ma左右，t3管和t5管的vg＝。在负增益模式下：vcc＝，t2的偏置电流ib＝2ma左右；t4的偏置电流ib＝6ma左右；t3管和t5管的vg＝。在本申请文件实施例提供的射频功率放大器电路中，为了说明输入匹配的可控衰减电路设计，对级间匹配电路进行了简化处理，实际的级间匹配电路是一个较为复杂的lccl网络。级间匹配电路中的c7的电容数值较大，c7使r6在射频频率上并联接地。需要注意的是，在本申请实施例中，匹配这个概念针对的是射频信号，c7表示射频的短路，可在射频等效电路中省去。此外。广西V段射频功率放大器研发