將從2019年開始為GaN器件帶來巨大的市場(chǎng)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(chǎng)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(shì)。與此同時(shí)，由于更高的頻率降低了每個(gè)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(chǎng)出貨量增長(zhǎng)速度將加快。預(yù)計(jì)到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場(chǎng)，搶占基于硅LDMOS技術(shù)的基站PA市場(chǎng)。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)，2014年基站RF功率器件市場(chǎng)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(chǎng)份額預(yù)估增長(zhǎng)到了25%，并且預(yù)計(jì)將繼續(xù)保持增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)到2025年GaN將主導(dǎo)RF功率器件市場(chǎng)。功率放大器線性化技術(shù)一一功率回退、前饋、反饋、預(yù)失真，出于射頻 預(yù)失真結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于集成和實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。廣東超射頻功率放大器
氮化鎵集更高功率、更高效率和更寬帶寬的特性于一身，能夠?qū)崿F(xiàn)比GaAsMESFET器件高10倍的功率密度，擊穿電壓達(dá)300伏，可工作在更高的工作電壓，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)寬帶高功率放大器的難度。目前氮化鎵（GaN）HEMT器件的成本是LDMOS的5倍左右，已經(jīng)開始普遍應(yīng)用在EMC領(lǐng)域的80MHz到6GHz的功率放大器中。4.射頻微波功率放大器的分類放大器有不同種的分類方法，習(xí)慣上基于放大器件在一個(gè)完整的信號(hào)擺動(dòng)周期中工作的時(shí)間量，也就是導(dǎo)電角的不同進(jìn)行分類，通過對(duì)放大器件配置不同的偏置條件，就可以使放大器工作在不同的狀態(tài)。在EMC領(lǐng)域，固態(tài)放大器中常用到的偏置方法是A類，AB類和C類。A類放大器A類放大器的有源器件在輸入正弦信號(hào)的整個(gè)周期內(nèi)都導(dǎo)通，普遍認(rèn)為，A類和線性放大器是同義詞，輸出信號(hào)是對(duì)輸入信號(hào)的線性放大，在無線通信應(yīng)用領(lǐng)域必須要考慮到針對(duì)復(fù)雜調(diào)制信號(hào)時(shí)的情況。在EMC應(yīng)用領(lǐng)域，輸入信號(hào)相對(duì)簡(jiǎn)單，放大器必須工作在功率壓縮閾值的情況下。A類放大器是EMC領(lǐng)域常用的功率放大器，其工作原理圖如圖4所示。圖4：A類放大器的工作原理圖不管是否有射頻輸入信號(hào)存在，A類放大器的偏置設(shè)置使得晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)位于器件電流的中心位置。寶安區(qū)射頻功率放大器生產(chǎn)廠家由于進(jìn)行大功率放大設(shè)計(jì)，電路必然產(chǎn)生許多諧波，匹配電路還需要有濾 波功能。
寬帶pa通常采用cllc、lccl、兩級(jí)或多級(jí)lc匹配。cllc結(jié)構(gòu)，采用串聯(lián)電容到地電感級(jí)聯(lián)串聯(lián)電感到地電容；lccl采用串聯(lián)電感到地電容級(jí)聯(lián)串聯(lián)電容到地電感。這兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，插損較??；缺點(diǎn)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(jí)或多級(jí)lc結(jié)構(gòu)，采用兩級(jí)或多級(jí)串聯(lián)電感到地電容級(jí)聯(lián)在一起。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是諧波性能好，可以實(shí)現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換；缺點(diǎn)是寬帶性能一致性和插損之間存在折中，高頻點(diǎn)插損較大。采用普通結(jié)構(gòu)變壓器實(shí)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(diǎn)是結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是難以實(shí)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(jí)聯(lián)lc匹配實(shí)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(jí)聯(lián)lc匹配濾波電路。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是諧波性能好，可以實(shí)現(xiàn)寬帶一致的阻抗變換；缺點(diǎn)是寬帶性能一致性和插損之間存在折中，高頻點(diǎn)插損較大。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例解決的是如何實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器在較寬的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一致性的同時(shí)，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(shí)施例提供一種射頻功率放大器。
第二端接地?？蛇x的，所述子濾波電路包括：電容；所述電容的端與所述功率合成變壓器的輸入端以及所述功率放大單元的輸出端耦接，第二端接地?？蛇x的，所述子濾波電路還包括：電感；所述電感串聯(lián)在所述電容的第二端與地之間?？蛇x的，所述第二子濾波電路包括：第二電容；所述第二電容的端與所述功率合成變壓器的第二輸入端以及所述功率放大單元的第二輸出端耦接，第二端接地?？蛇x的，所述第二子濾波電路還包括：第二電感；所述第二電感串聯(lián)在所述第二電容的第二端與地之間?？蛇x的，所述輸入端匹配濾波電路還包括：寄生電容；所述寄生電容耦接在所述功率放大單元的輸出端與所述功率放大單元的第二輸出端之間?？蛇x的，所述輸出端匹配濾波電路包括第三子濾波電路；所述第三子濾波電路的端與所述輔次級(jí)線圈的第二端耦接，第二端接地。可選的，所述第三子濾波電路包括：第三電容；所述第三電容的端與所述輔次級(jí)線圈的第二端耦接，第二端接地?？蛇x的，所述第三子濾波電路還包括：第三電感；所述第三電感串聯(lián)在所述第三電容的第二端與地之間?？蛇x的，所述輸出端匹配濾波電路還包括第四子濾波電路；所述第四子匹配濾波電路的端與所述主次級(jí)線圈的第二端耦接。輸出匹配電路確定后功率放大器的輸出功率及效率也基本確定了但它 的增益平坦度并不一定滿足技術(shù)指標(biāo)的要求。
1.射頻微波功率放大器及其應(yīng)用放大器是用來以更大的功率、更大的電流，更大的電壓再現(xiàn)信號(hào)的部件。在信號(hào)處理過程中不可或缺的放大器，既可以做成用在助聽器里的微晶片，也可以做成像多層建筑那么大以便向水下潛艇或外層空間傳輸無線電信號(hào)。功率放大器可以被認(rèn)為是將直流（DC）輸入轉(zhuǎn)換成射頻和微波能量的電路。不是在電磁兼容領(lǐng)域需要在射頻和微波頻率上產(chǎn)生足夠的功率，在無線通信、雷達(dá)和雷達(dá)干擾，醫(yī)療功率發(fā)射機(jī)和高能成像系統(tǒng)等領(lǐng)域都需要，每種應(yīng)用領(lǐng)域都有它對(duì)頻率、帶寬、負(fù)載、功率、效率和成本的獨(dú)特要求。射頻和微波功率可以利用不同的技術(shù)和不同的器件來產(chǎn)生。本文著重介紹在EMC應(yīng)用中普遍使用的固態(tài)射頻功率放大器技術(shù)，這種固態(tài)放大器的頻率可以達(dá)到6GHz甚至更高，采用了A類，AB類、B類或C類放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2.射頻微波功率晶體管概述隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步，可用于RF功率放大器的器件和種類越來越多。各種封裝器件被普遍采用，圖1顯示了一個(gè)典型的蓋子被移除的晶體管。這是一個(gè)大功率為60W的采用了GaAsFET的平衡微波晶體管，適合推挽式的AB類放大器使用。功率放大器有GAN,LDMOS初期主要面向移動(dòng)電話基站、雷達(dá)，應(yīng)用于 無線電廣播傳輸器以及微波雷達(dá)與導(dǎo)航系統(tǒng)。鹽田區(qū)射頻功率放大器技術(shù)
微波功率放大器的輸出功率主要有兩個(gè)指標(biāo)：飽和輸出功率；ldB壓縮點(diǎn)輸出功率。廣東超射頻功率放大器
以對(duì)輸入至功率合成變壓器的信號(hào)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的匹配濾波處理。在具體實(shí)施中，子濾波電路可以包括電容c1，電容c1的端可以與功率合成變壓器的輸入端以及功率放大單元的輸入端耦接，第二端可以接地。在本發(fā)明實(shí)施例中，為提高諧波濾波性能，子濾波電路還可以包括電感l(wèi)1，電感l(wèi)1可以設(shè)置電容c1的第二端與地之間。參照?qǐng)D2，給出了本發(fā)明實(shí)施例中的另一種射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)圖。圖2中，子濾波電路包括電感l(wèi)1以及電容c1，電感l(wèi)1串聯(lián)在電容c1的第二端與地之間。在具體實(shí)施中，第二子濾波電路可以包括第二電容c2，第二電容c2的端可以與功率合成變壓器的第二輸入端以及功率放大單元的第二輸入端耦接，第二端可以接地。在本發(fā)明實(shí)施例中，為提高諧波濾波性能，第二子濾波電路還可以包括第二電感l(wèi)2，第二電感l(wèi)2可以設(shè)置第二電容c2的第二端與地之間。繼續(xù)參照?qǐng)D2，第二子濾波電路包括第二電感l(wèi)2以及第二電容c2，第二電感l(wèi)2串聯(lián)在第二電容c2的第二端與地之間。在具體實(shí)施中，串聯(lián)電感的到地電容和該電感的諧振頻率可以在功率放大單元的二次諧波頻率附近。也就是說，當(dāng)子濾波電路包括電容c1以及電感l(wèi)1時(shí)，電容c1與電感l(wèi)1的諧振頻率在功率放大單元的二次諧波頻率附近。相應(yīng)地。廣東超射頻功率放大器
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