本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種射頻功率放大器及通信設(shè)備。背景技術(shù):在無線通信中,用戶設(shè)備需要支持的工作頻段很多。尤其是第四代蜂窩移動通信(lte)中,用戶設(shè)備需要支持40多個工作頻帶(band)。而寬帶功率放大器(poweramplifier,pa)的性能會隨著工作頻率變化,難以實現(xiàn)很寬的功率頻率范圍。lte工作頻率一般分為低頻段(lb,663mhz~915mhz),中頻段(mb,1710mhz~2025mhz),高頻段(hb,2300mhz~2696mhz)。lte射頻前端也包含lb、mb、hb三個pa,每個功率放大器支持一個頻段,需要三個寬帶pa。尤其是lb的相對頻率帶寬,pa很難在整個頻段內(nèi)實現(xiàn)高線性和高效率,在設(shè)計的過程中會存在線性度和效率和折中處理,同時頻段內(nèi)的不同頻點的性能也不同。無線通信對發(fā)射頻譜的雜散有嚴格的要求。當pa后連接的濾波器對諧波抑制較少因此要求pa的輸出諧波也較低。pa的匹配路同時要具有濾波性能。部分高集成的射頻前端芯片(如2g前端模組,nbiot前端模組),要求pa的匹配濾波電路同時具有很高的諧波抑制性能,因此不需要再在pa后增加濾波器。設(shè)計一種寬帶功率放大器,在功率頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)一致且良好的性能,成為寬帶pa的設(shè)計的重點和難點。功率放大器有GAN,LDMOS初期主要面向移動電話基站、雷達,應(yīng)用于 無線電廣播傳輸器以及微波雷達與導航系統(tǒng)。河南射頻功率放大器前饋
PA)用量翻倍增長:PA是一部手機關(guān)鍵的器件之一,它直接決定了手機無線通信的距離、信號質(zhì)量,甚至待機時間,是整個射頻系統(tǒng)中除基帶外重要的部分。手機里面PA的數(shù)量隨著2G、3G、4G、5G逐漸增加。以PA模組為例,4G多模多頻手機所需的PA芯片為5-7顆,預(yù)測5G手機內(nèi)的PA芯片將達到16顆之多。5G手機功率放大器(PA)單機價值量有望達到:同時,PA的單價也有提高,2G手機用PA平均單價為,3G手機用PA上升到,而全模4G手機PA的消耗則高達,預(yù)計5G手機PA價值量達到。載波聚合與MassivieMIMO對PA的要求大幅增加。一般情況下,2G只需非常簡單的發(fā)射模塊,3G需要有3G的功率放大器,4G要求更多濾波器和雙工器載波器,載波聚合則需要有與前端配合的多工器,上行載波器的功率放大器又必須重新設(shè)計來滿足線性化的要求。5G無線通信前端將用到幾十甚至上百個通道,要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者器件供應(yīng)商能夠提供全集成化的解決方案,這增加了產(chǎn)品設(shè)計的復雜度,無論對器件解決方案還是設(shè)備解決方案提供商都提出了很大技術(shù)挑戰(zhàn)。GaAs射頻器件仍將主導手機市場5G時代,GaAs材料適用于移動終端。GaAs材料的電子遷移率是Si的6倍,具有直接帶隙,故其器件相對Si器件具有高頻、高速的性能。遼寧線性射頻功率放大器經(jīng)驗豐富射頻功率放大器包括A類、AB類、B類和c類等,開關(guān)放大 器包括D類、E類和F類等。
寬帶pa通常采用cllc、lccl、兩級或多級lc匹配。cllc結(jié)構(gòu),采用串聯(lián)電容到地電感級聯(lián)串聯(lián)電感到地電容;lccl采用串聯(lián)電感到地電容級聯(lián)串聯(lián)電容到地電感。這兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是結(jié)構(gòu)較簡單,插損較?。蝗秉c是寬帶性能一致性不好,在不同的頻率性能不一致,而且諧波性能差。兩級或多級lc結(jié)構(gòu),采用兩級或多級串聯(lián)電感到地電容級聯(lián)在一起。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是諧波性能好,可以實現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換;缺點是寬帶性能一致性和插損之間存在折中,高頻點插損較大。采用普通結(jié)構(gòu)變壓器實現(xiàn)功率合成和阻抗變換的pa,只采用變壓器及其輸入輸出匹配電容。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是結(jié)構(gòu)相對簡單,缺點是難以實現(xiàn)寬帶功率放大器,寬帶性能一致性差,諧波性能也較差。采用普通結(jié)構(gòu)變壓器級聯(lián)lc匹配實現(xiàn)功率合成和阻抗變換的pa,采用變壓器及其輸入輸出匹配電容,輸出級聯(lián)lc匹配濾波電路。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點是諧波性能好,可以實現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換;缺點是寬帶性能一致性和插損之間存在折中,高頻點插損較大。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明實施例解決的是如何實現(xiàn)射頻功率放大器在較寬的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)一致性的同時,具有較好的諧波性能和工作效率。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實施例提供一種射頻功率放大器。
將導致更復雜的天線調(diào)諧器和多路復用器。RF系統(tǒng)級封裝(SiP)市場可分為一級和二級SiP封裝:各種RF器件的一級封裝,如芯片/晶圓級濾波器、開關(guān)和放大器(包括RDL、RSV和/或凸點步驟);在表面貼裝(SMT)階段進行的二級SiP封裝,其中各種器件與無源器件一起組裝在SiP基板上。2018年,射頻前端模組SiP市場(包括一級和二級封裝)總規(guī)模為33億美元,預(yù)計2018~2023年期間的復合年均增長率(CAGR)將達到,市場規(guī)模到2023年將增長至53億美元。預(yù)測2023年,PAMiDSiP組裝預(yù)計將占RFSiP市場總營收的39%。2018年,晶圓級封裝大約占RFSiP組裝市場總量的9%。移動領(lǐng)域各種射頻前端模組的SiP市場,包括:PAMiD(帶集成雙工器的功率放大器模塊)、PAM(功率放大器模塊)、RxDM(接收分集模塊)、ASM(開關(guān)復用器、天線開關(guān)模塊)、天線耦合器(多路復用器)、LMM(低噪聲放大器-多路復用器模塊)、MMMBPa(多模、多頻帶功率放大器)和毫米波前端模組。MEMS預(yù)測,到2023年,用于蜂窩和連接的射頻前端SiP市場將分別占SiP市場總量的82%和18%。按蜂窩通信標準,支持5G(sub-6GHz和毫米波)的前端模組將占到2023年RFSiP市場總量的28%。智能手機將貢獻射頻前端模組SiP組裝市場的43%。線性:由非線性分析知道,功率放大器的三階交調(diào)系數(shù)時與負載有關(guān)的。
在本發(fā)明實施例率放大單元的輸入端可以輸入差分信號input_p,功率放大單元的第二輸入端可以輸入第二差分信號input_n。功率放大單元可以對輸入的差分信號input_p以及第二差分信號input_n分別進行放大處理,功率放大單元的輸出端可以輸出經(jīng)過放大的差分信號,功率放大單元的第二輸出端可以輸出經(jīng)過放大的第二差分信號。差分信號input_p以及第二差分信號input_n的放大倍數(shù)可以由功率放大單元的放大系數(shù)決定,且差分信號input_p的放大倍數(shù)和對第二差分信號input_n的放大倍數(shù)相同。在具體實施中,差分信號input_p以及第二差分信號input_n可以是對輸入至射頻功率放大器的輸入信號進行差分處理后得到的。具體的,對輸入信號進行差分處理的原理及過程可以參照現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實施例不做贅述。在具體實施率合成變壓器可以包括初級線圈11以及次級線圈。在本發(fā)明實施例中,初級線圈11的端可以與功率放大單元的輸出端耦接,輸入經(jīng)過放大的差分信號;初級線圈11的第二端可以與功率放大單元的第二輸出端耦接,輸入經(jīng)過放大的第二差分信號。在本發(fā)明實施例中,次級線圈可以包括主次級線圈121以及輔次級線圈122。主次級線圈121的端接地。隨著無線通信/雷達通信系統(tǒng)的發(fā)展對固態(tài)功率放大器提出了新 的要求:大功率輸出、高效率、高線性度、高頻率.浙江使用射頻功率放大器咨詢報價
功放中使用電感器一般有直線電感、折線電感、單環(huán)電感和螺旋電感等。河南射頻功率放大器前饋
溫度每升高10°C將會導致內(nèi)部功率器件的平均無故障工作時間(MTBF)縮短。AB類放大器在討論AB類放大器之前,讓我們簡單地說一說B類放大器。B類放大器的晶體管偏置使得器件在輸入信號的半個周期內(nèi)導通,在另半個周期截止,為了復現(xiàn)整個周期的信號,可采用雙管B類推挽電路,如圖所示。B類放大器的偏置設(shè)置使得當在沒有輸入信號的情況下器件的輸出電流為零,每個器件只在特定的信號半周期內(nèi)工作,因此,B類放大器具有高的效率,理論上可以達到。但由于兩個管子交替著開啟關(guān)閉引起的交越失真使得線性度不好。這種交越失真的存在使它不適合商用電磁兼容標準的應(yīng)用。AB類放大器也是EMC領(lǐng)域常用的功率放大器,其工作原理圖如圖5所示。圖5:AB類放大器的工作原理圖AB類放大器試圖使得工作效率與B類放大器接近,而線性度與A類放大器接近。通過調(diào)整對偏置電壓的設(shè)置,使得AB類放大器中的每個管子都可以像B類放大器一樣分別在輸入信號的半個周期內(nèi)導通,但在兩個半周期中每個管子都會有同時導通的一個很小的區(qū)域,這就避免了兩個管子同時關(guān)閉的區(qū)間,結(jié)果是,當來自兩個器件的波形進行組合時,交叉區(qū)域?qū)е碌慕辉绞д姹粶p少或完全消除。通過對靜態(tài)工作點的精確設(shè)置。河南射頻功率放大器前饋
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