高科技射频功率放大器设计

   RFMDWiFiPA产品线型号非常多，几乎可以满足所有WiFi产品的射频需求。P/NMinFreqMaxFreqGainPOUTEVM(%)Vcc(V)TxIcc(mA)RFRFRFRF018120RFRFRFRF018120RFRF02810355RFRFRFRF03018395RFRF0345800RF02851000RF03051450RF018120RFPA0265545RFPA0255670RFPA0335470RFPA5201E875RFPASTA-5063Z352STA-6033(Z)83165SZA-2044(Z)300SZA-3044(Z)45340SZA-5044(Z)15330SZA-6044(Z)5165SZM-2066Z583SZM-2166Z76878SZM-3066Z65730SZM-3166Z7900SZM-5066Z55800RFPA55124900MHz5850MHz33dB11ac-?23dBm11n–25dBm11ac––3%5VRFPA0RFPA55225180MHz5925MHz33dB23dBm-35dB5V285mARFPA033RFPA5542B在这些产品中，**令笔者震撼的就是RFPA5201E，其性能好到没朋友。笔者此前开发一款10W（11nHT20MCS7）超大功率放大器时，曾经选用了RFMDRFPA5201E作为驱动级。RFPA5201E测试数据与Datasheet中描述完全一致，如下图。当然，RFPA5201E的功耗也是不容小觑的，达到了可怕的1000mA，这可能也是很多厂商望而却步的原因。Richwave立积电子(RichwaveTechnologyCorp.)成立于2004年，是专业的IC设计公司。公司的主要技术在开发与设计世界前列的无线射频(RF)集成电路，公司的主要目标是在无线射频。AM失真，它与晶体管是否工作于饱和区密切相关。高科技射频功率放大器设计

   较小的线圈自感和较大的寄生电容会额外影响变压器的输入输出阻抗，需要增加或调节输入输出的匹配电容来调节阻抗，进而产生额外的阻抗变换)，这会影响变压器有效的阻抗变化比和转换后的阻抗相位，也会降低能量传输效率。在本发明实施例中，增加辅次级线圈，可以在不影响初级线圈和主次级线圈的前提下增加输入到输出的能量耦合路径，减小耦合系数k值较小对阻抗变换的影响。根据初级线圈和主次级线圈的k值等参数，选择合适的辅次级线圈的大小和k值可以有效提高功率合成变压器的阻抗变换工作频率范围，降低功率合成变压器损耗。此外，将功率合成变压器的主次级线圈和辅次级线圈以及匹配滤波电路协同设计，能够进一步提高射频功率放大器的宽带阻抗变换和滤波性能。本发明实施例还提供了一种通信设备，包括上述任一实施例所提供的射频功率放大器。通信设备中还可以存在其他模块，例如基带芯片、天线电路等，上述的其他模块均可以采用现有技术中已有的模块，本发明实施例不做赘述。虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。湖南低频射频功率放大器定制为减小 AM—AM失真，应降低工作点，常称为增益回退。

   宽带pa通常采用cllc、lccl、两级或多级lc匹配。cllc结构，采用串联电容到地电感级联串联电感到地电容；lccl采用串联电感到地电容级联串联电容到地电感。这两种结构优点是结构较简单，插损较小；缺点是宽带性能一致性不好，在不同的频率性能不一致，而且谐波性能差。两级或多级lc结构，采用两级或多级串联电感到地电容级联在一起。这种结构优点是谐波性能好，可以实现宽带一致的阻抗变换；缺点是宽带性能一致性和插损之间存在折中，高频点插损较大。采用普通结构变压器实现功率合成和阻抗变换的pa，只采用变压器及其输入输出匹配电容。这种结构优点是结构相对简单，缺点是难以实现宽带功率放大器，宽带性能一致性差，谐波性能也较差。采用普通结构变压器级联lc匹配实现功率合成和阻抗变换的pa，采用变压器及其输入输出匹配电容，输出级联lc匹配滤波电路。这种结构优点是谐波性能好，可以实现宽带一致的阻抗变换；缺点是宽带性能一致性和插损之间存在折中，高频点插损较大。技术实现要素：本发明实施例解决的是如何实现射频功率放大器在较宽的频率范围内实现一致性的同时，具有较好的谐波性能和工作效率。为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种射频功率放大器。

   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。射频放大器的稳定性问题非常重要，是保证设备安全可靠运行的必要条件。

   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。噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值，单位常用“dB'’。广东低频射频功率放大器批发

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。高科技射频功率放大器设计

   Avago开发出丰富的产品和受知识产权保护的产品组合，这些成就使Avago能够在所服务的市场中脱颖而出，并占据领导地位。在WiFi产品设计中，Avago的PA市场份额相对较少。PartNumberFrequency(GHz)BiasConditionGainPSAT(dBm)MGA-220035V@500mA3532MGA-252035V@425mA3030显而易见，MGA-22003适用于，MGA25203适用于5GHz频段。笔者在几年前曾经使用AtherosAR9280+MGA25203设计过一款5GHz中等功率无线网卡，测试发现MGA25203的性能还是相当不错的，正如其Datasheet中所描述的一样。EPICOMEPICOM是由企业及创司集资，结合研发团队，致力于设计、开发、整合无线通讯射频前端组件与模块，协助系统厂商获得竞争力的无线射频前端解决方案。EPICOM为无自有晶圆厂的无线通讯集成电路与射频前端模块设计公司(FablessIC&RFFront-endModuleDesignHouse)。EPICOM已顺利取得SGS核发的ISO9001：2000生产管理、销售与研发设计认证。PartNumberFrequencyGainOutputPowerEPA2414A–253%EVMatPout=+18dBmEPA2018A–333%EVMatPout=+26dBmPA53053%EVMatPout=+14dBm本文*给出EPICOM的**高规格WiFiPAEPA2018A的性能指标，如下图。HittiteHittiteMicrowave面向技术要求严苛的射频。高科技射频功率放大器设计

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