坪山區(qū)大功率射頻功率放大器

    來源: 發(fā)布時間:2022-03-31

        由射頻功率放大器的配置狀態(tài)得知射頻功率放大器的配置狀態(tài)電阻值。其中,頻段與射頻功率放大器的對應(yīng)情況包括兩種:一個頻段對應(yīng)一個射頻功率放大器或多個頻段對應(yīng)一個射頻功率放大器。移動終端在進(jìn)行頻段切換前,移動終端的射頻功率放大器的狀態(tài)包括開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài),移動終端在進(jìn)行頻段切換時,需要開啟一個或多個射頻功率放大器。射頻功率放大器的配置狀態(tài)即移動終端在進(jìn)行頻段切換時,此時移動終端的射頻功率放大器的狀態(tài)。其中,由于射頻功率放大器的開啟狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)所對應(yīng)的電阻值不同,預(yù)設(shè)射頻功率放大器的配置狀態(tài)即預(yù)設(shè)射頻功率放大器的配置狀態(tài)電阻值。因此,射頻功率放大器的配置狀態(tài)電阻值包括開啟狀態(tài)的電阻值與關(guān)閉狀態(tài)的電阻值。其中,每個射頻功率放大器配置一個匹配電阻,關(guān)閉狀態(tài)的電阻值為射頻功率放大器的電阻值,開啟狀態(tài)的電阻值為匹配電阻的電阻值。不同的射頻功率放大器設(shè)置不同的匹配電阻,不同的匹配電阻的電阻值不相等,并且滿足若干個并聯(lián)后不相等。本申請對于射頻功率放大器的個數(shù)不作限定,匹配電阻的個數(shù)與射頻功率放大器的個數(shù)相同。其中,檢測到射頻功率放大器關(guān)閉時,其匹配電阻不生效。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。坪山區(qū)大功率射頻功率放大器

    5G時代,智能手機(jī)將采用2發(fā)射4接收方案,未來有望演進(jìn)為8接收方案。功率放大器(PA)是一部手機(jī)關(guān)鍵的器件之一,它直接決定了手機(jī)無線通信的距離、信號質(zhì)量,甚至待機(jī)時間,是整個射頻系統(tǒng)中除基帶外重要的部分。5G將帶動智能移動終端、基站端及IOT設(shè)備射頻PA穩(wěn)健增長。功率放大器市場增長相對穩(wěn)健,復(fù)合年增長率為7%,將從2017年的50億美元增長到2023年的70億美元。LTE功率放大器市場的增長,尤其是高頻和超高頻,將彌補(bǔ)2G/3G市場的萎縮。15G智能移動終端,射頻PA的大機(jī)遇5G推動手機(jī)射頻PA量價(jià)齊升無論是在基站端還是設(shè)備終端,5G給供應(yīng)商帶來的挑戰(zhàn)都首先體現(xiàn)在射頻方面,因?yàn)檫@是設(shè)備“上”網(wǎng)的關(guān)鍵出入口,即將到來的5G手機(jī)將會面臨更多頻段的支持、不同的調(diào)制方向、信號路由的選擇、開關(guān)速度的變化等多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)外,也會帶來相應(yīng)市場機(jī)遇。5G將給天線數(shù)量、射頻前端模塊價(jià)值量帶來翻倍增長。以5G手機(jī)為例,單部手機(jī)的射頻半導(dǎo)體用量達(dá)到25美金,相比4G手機(jī)近乎翻倍增長。其中濾波器從40個增加至70個,頻帶從15個增加至30個,接收機(jī)發(fā)射機(jī)濾波器從30個增加至75個,射頻開關(guān)從10個增加至30個,載波聚合從5個增加至200個。5G手機(jī)功率放大器。2-6G射頻功率放大器系列發(fā)射機(jī)的前級電路中調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號功率很小,必須必采用高增益大功率射頻功率放大器。

    PA)用量翻倍增長:PA是一部手機(jī)關(guān)鍵的器件之一,它直接決定了手機(jī)無線通信的距離、信號質(zhì)量,甚至待機(jī)時間,是整個射頻系統(tǒng)中除基帶外重要的部分。手機(jī)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(jī)所需的PA芯片為5-7顆,預(yù)測5G手機(jī)內(nèi)的PA芯片將達(dá)到16顆之多。5G手機(jī)功率放大器(PA)單機(jī)價(jià)值量有望達(dá)到:同時,PA的單價(jià)也有提高,2G手機(jī)用PA平均單價(jià)為,3G手機(jī)用PA上升到,而全模4G手機(jī)PA的消耗則高達(dá),預(yù)計(jì)5G手機(jī)PA價(jià)值量達(dá)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(jì)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(jì)的復(fù)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(dǎo)手機(jī)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。

    將從2019年開始為GaN器件帶來巨大的市場機(jī)遇。相比現(xiàn)有的硅LDMOS(橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù))和GaAs(砷化鎵)解決方案,GaN器件能夠提供下一代高頻電信網(wǎng)絡(luò)所需要的功率和效能。而且,GaN的寬帶性能也是實(shí)現(xiàn)多頻帶載波聚合等重要新技術(shù)的關(guān)鍵因素之一。GaNHEMT(高電子遷移率場效晶體管)已經(jīng)成為未來宏基站功率放大器的候選技術(shù)。由于LDMOS無法再支持更高的頻率,GaAs也不再是高功率應(yīng)用的優(yōu)方案,預(yù)計(jì)未來大部分6GHz以下宏網(wǎng)絡(luò)單元應(yīng)用都將采用GaN器件。5G網(wǎng)絡(luò)采用的頻段更高,穿透力與覆蓋范圍將比4G更差,因此小基站(smallcell)將在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中扮演很重要的角色。不過,由于小基站不需要如此高的功率,GaAs等現(xiàn)有技術(shù)仍有其優(yōu)勢。與此同時,由于更高的頻率降低了每個基站的覆蓋率,因此需要應(yīng)用更多的晶體管,預(yù)計(jì)市場出貨量增長速度將加快。預(yù)計(jì)到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場,搶占基于硅LDMOS技術(shù)的基站PA市場。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù),2014年基站RF功率器件市場規(guī)模為11億美元,其中GaN占比11%,而橫向雙擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體技術(shù)(LDMOS)占比88%。2017年,GaN市場份額預(yù)估增長到了25%,并且預(yù)計(jì)將繼續(xù)保持增長。預(yù)計(jì)到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場。丙類狀態(tài):在信號周期內(nèi)存在工作電流的時間不到半個周期即導(dǎo)通角0 小于18度,丙類功放的優(yōu)點(diǎn)是效率非常高。

        微控制器控制第五一開關(guān)導(dǎo)通、第五二開關(guān)關(guān)斷,此時可實(shí)現(xiàn)低增益;微控制器控制第五一開關(guān)和第五二開關(guān)均導(dǎo)通,此時反饋電路的等效電阻小,可實(shí)現(xiàn)負(fù)增益。在一些實(shí)施例中,當(dāng)射頻放大器電路的高增益為30db左右,低增益為15db左右,負(fù)增益為-10db左右時,可設(shè)置第五三電阻的阻值為5kω,第五一電阻的電阻為1kω,第五二電阻的電阻為100ω。需要說明的是,本實(shí)施例對反饋電路的具體形式不做限定??梢?,通過控制反饋電路中第二開關(guān)的通斷,可以改變射頻功率放大器電路的增益大小,實(shí)現(xiàn)增益的大范圍調(diào)節(jié)。在一個可能的示例中,級間匹配電路104包括:第三電感l(wèi)3、第七電容c7和第八電容c8,其中:第三電感的端連接第三mos管的漏級,第三電感的第二端連接第二電壓信號和第七電容的一端,第七電容的端連接第二電壓信號,第七電容的第二端接地,第八電容的端連接第三mos管的漏級。其中,第二電壓信號為vcc。在本申請實(shí)施例中,考慮到級間匹配電路的復(fù)雜性,將級間匹配電路簡化為用第三電感、第七電容和第八電容表示。在一個可能的示例率放大電路105包括:第四mos管t4、第五mos管t5和第九電容c9,其中:第四mos管的柵級與第八電容的第二端連接。穩(wěn)定性是指放大器在環(huán)境(如溫度、信號頻率、源及負(fù)載等)變化比較大的情況 下依1日保持正常工作特性的能力。坪山區(qū)大功率射頻功率放大器

    噪聲系數(shù)是指輸入端信噪比與放大器輸出端信噪比的比值,單位常用“dB'’。坪山區(qū)大功率射頻功率放大器

    LateralDouble-diffusedMetal-oxideSemiconductor)和GaAs,在基站端GaN射頻器件更能有效滿足5G的高功率、高通信頻段和高效率等要求。目前針對3G和LTE基站市場的功率放大器主要有SiLDMOS和GaAs兩種,但LDMOS功率放大器的帶寬會隨著頻率的增加而大幅減少,在不超過約,而GaAs功率放大器雖然能滿足高頻通信的需求,但其輸出功率比GaN器件遜色很多。在5G高集成的MassiveMIMO應(yīng)用中,它可實(shí)現(xiàn)高集成化的解決方案,如模塊化射頻前端器件。在毫米波應(yīng)用上,GaN的高功率密度特性在實(shí)現(xiàn)相同覆蓋條件及用戶追蹤功能下,可有效減少收發(fā)通道數(shù)及整體方案的尺寸。實(shí)現(xiàn)性能成本的優(yōu)化組合。隨著5G時代的到來,小基站及MassiveMIMO的飛速發(fā)展,會對集成度要求越來越高,GaN自有的先天優(yōu)勢會加速功率器件集成化的進(jìn)程。5G會帶動GaN這一產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。然而,在移動終端領(lǐng)域GaN射頻器件尚未開始規(guī)模應(yīng)用,原因在于較高的生產(chǎn)成本和供電電壓。GaN將在高功率,高頻率射頻市場發(fā)揮重要作用。GaN射頻PA有望成為5G基站主流技術(shù)預(yù)測未來大部分6GHz以下宏網(wǎng)絡(luò)單元應(yīng)用都將采用GaN器件,小基站GaAs優(yōu)勢更明顯。就電信市場而言,得益于5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益臨近。坪山區(qū)大功率射頻功率放大器

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