天津L波段射频功率放大器研发

目前微波射频领域虽然备受关注，但是由于技术水平较高，壁垒过大，因此这个领域的公司相比较电力电子领域和光电子领域并不算很多，但多数都具有较强的科研实力和市场运作能力。GaN微波射频器件的商业化供应发展迅速。据材料深一度对Mouser数据统计分析显示，截至2018年4月，共有4家厂商推出了150个品类的GaNHEMT，占整个射频晶体管供应品类的，较1月增长了。Qorvo产品工作频率范围大，Skyworks产品工作频率较小。Qorvo、CREE、MACOM73%的产品输出功率集中在10W～100W之间，大功率达到1500W（工作频率在，由Qorvo生产），采用的技术主要是GaN/SiCGaN路线。此外，部分企业提供GaN射频模组产品，目前有4家企业对外提供GaN射频放大器的销售，其中Qorvo产品工作频率范围工作频率可达到31GHz。Skyworks产品工作频率较小，主要集中在。Qorvo射频放大器的产品类别多。在我国工信部公布的2个5G工作频段（、）内，Qorvo公司推出的射频放大器的产品类别多，高功率分别高达100W和80W（1月份Qorvo在高功率为60W），ADI在高功率提高到50W（之前产品的高功率不到40W），其他产品的功率大部分在50W以下。甲类工作状态：功放大器在信号周期内始终存在工作电流，即导通角0为360度。天津L波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。云南高频射频功率放大器技术由于功率放大器的源和负载都是50欧姆，输入匹配电路和输出匹配电路主要是对一端是50欧姆。

   LDMOS增益曲线较平滑并且允许多载波射频信号放大且失真较小。LDMOS管有一个低且无变化的互调电平到饱和区，不像双极型晶体管那样互调电平高且随着功率电平的增加而变化，这种主要特性因此允许LDMOS晶体管执行高于双极型晶体管的功率，且线性较好。LDMOS晶体管具有较好的温度特性温度系数是负数，因此可以防止热耗散的影响。由于以上这些特点，LDMOS特别适用于UHF和较低的频率，晶体管的源极与衬底底部相连并直接接地，消除了产生负反馈和降低增益的键合线的电感的影响，因此是一个非常稳定的放大器。LDMOS具有的高击穿电压和与其它器件相比的较低的成本使得LDMOS成为在900MHz和2GHz的高功率基站发射机中的优先。LDMOS晶体管也被应用于在80MHz到1GHz的频率范围内的许多EMC功率放大器中。在GHz输出功率超过100W的LDMOS器件已经存在，半导体制造商正在开发频率范围更高的，可工作在GHz及以上的高功率LDMOS器件。砷化镓金属半导体场效应晶体管（GaAsMESFET）砷化镓（galliumarsenide），化学式GaAs，是一种重要的半导体材料。属于Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体，具有高电子迁移率(是硅的5到6倍)，宽的禁带宽度（硅是），噪声低等特点，GaAs比同样的Si元件更适合工作在高频高功率的场合。

   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。功率放大器因此要尽量采用典型可靠的电路、合理分配增益、减少放大器的级数，以降低故障概率。

   70年代末研制出了具有垂直沟道的绝缘栅型场效应管，即VMOS管，其全称为V型槽MOS场效应管，它是继MOSFET之后新发展起来的高效功率器件，具有耐压高，工作电流大，输出功率高等优良特性。垂直MOS场效应晶体管（VMOSFET）的沟道长度是由外延层的厚度来控制的，因此适合于MOS器件的短沟道化，从而提高器件的高频性能和工作速度。VMOS管可工作在VHF和UHF频段，也就是30MHz到3GHz。封装好的VMOS器件能够在UHF频段提供高达1kW的功率，在VHF频段提供几百瓦的功率，可由12V,28V或50V电源供电，有些VMOS器件可以100V以上的供电电压工作。横向扩散MOS（LDMOS）横向双扩散MOS晶体管（LateralDouble-diffusedMOSFET，LDMOS）：这是为了减短沟道长度的一种横向导电MOSFET，通过两次扩散而制作的器件称为LDMOS，在高压功率集成电路中常采用高压LDMOS满足耐高压、实现功率控制等方面的要求，常用于射频功率电路。与晶体管相比，LDMOS在关键的器件特性方面，如增益、线性度、散热性能等方面优势很明显，由于更容易与CMOS工艺兼容而被采用。LDMOS能经受住高于双极型晶体管的驻波比，能在较高的反射功率下运行而不被破坏；它较能承受输入信号的过激励，具有较高的瞬时峰值功率。目前功率放大器的主流工艺依然是GaAs，GAN和LDMOS工艺。广西高频射频功率放大器供应商

随着无线通信/雷达通信系统的发展对固态功率放大器提出了新的要求：大功率输出、高效率、高线性度、高频率.天津L波段射频功率放大器研发

   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。在本发明实施例中，通过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。为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。本发明实施例提供了一种射频功率放大器，参照图1。在本发明实施例中，射频功率放大器可以包括：功率放大单元(powercell)、功率合成变压器以及匹配滤波电路。在具体实施率放大单元可以包括两个输入端以及两个输出端。天津L波段射频功率放大器研发

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