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(duì)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(huì)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(shí)代的到來，小基站及MassiveMIMO的飛速發(fā)展，會(huì)對(duì)集成度要求越來越高，GaN自有的先天優(yōu)勢會(huì)加速功率器件集成化的進(jìn)程。5G會(huì)帶動(dòng)GaN這一產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。然而，在移動(dòng)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。為減小 AM—AM失真，應(yīng)降低工作點(diǎn)，常稱為增益回退。四川寬帶射頻功率放大器系列
主次級(jí)線圈121的第二端與射頻功率放大器的輸出端output耦接；輔次級(jí)線圈122的端與主次級(jí)線圈121的第二端耦接，輔次級(jí)線圈122的第二端與匹配濾波電路中的輸出端匹配濾波電路耦接。也就是說，在本發(fā)明實(shí)施例中，次級(jí)線圈由主次級(jí)線圈121以及輔次級(jí)線圈122組成，輔次級(jí)線圈122可以與輸出端匹配濾波電路組成功率合成的功能。在具體實(shí)施中，匹配濾波電路可以包括輸入端匹配濾波電路以及輸出端匹配濾波電路。輸入端匹配濾波電路可以與功率合成變壓器的輸入端、功率放大單元的輸出端耦接，以及與功率合成變壓器的第二輸入端、功率放大單元的第二輸出端耦接。輸出端匹配濾波電路可以串聯(lián)在輔次級(jí)線圈122的第二端與地之間。在具體實(shí)施中，輸入端匹配濾波電路可以包括子濾波電路以及第二子濾波電路，其中：子濾波電路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出端耦接，子濾波電路的第二端可以接地；第二子濾波電路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出端耦接，第二子濾波電路的第二端可以接地。也就是說，在本發(fā)明實(shí)施例中，在功率合成變壓器的輸入端以及功率合成變壓器的第二輸入端可以均設(shè)置有對(duì)應(yīng)的濾波電路。低頻射頻功率放大器定制微波功率放大器(PA)是微波通信系統(tǒng)、廣播電視發(fā)射、雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)的部件之一。
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(dòng)通信(lte)中，用戶設(shè)備需要支持40多個(gè)工作頻帶(band)。而寬帶功率放大器(poweramplifier，pa)的性能會(huì)隨著工作頻率變化，難以實(shí)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(gè)pa，每個(gè)功率放大器支持一個(gè)頻段，需要三個(gè)寬帶pa。尤其是lb的相對(duì)頻率帶寬，pa很難在整個(gè)頻段內(nèi)實(shí)現(xiàn)高線性和高效率，在設(shè)計(jì)的過程中會(huì)存在線性度和效率和折中處理，同時(shí)頻段內(nèi)的不同頻點(diǎn)的性能也不同。無線通信對(duì)發(fā)射頻譜的雜散有嚴(yán)格的要求。當(dāng)pa后連接的濾波器對(duì)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(shí)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(shí)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(jì)一種寬帶功率放大器，在功率頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)一致且良好的性能，成為寬帶pa的設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，GaN技術(shù)在全球各大洲已經(jīng)普及。市場的廠商主要包括SumitomoElectric、Wolfspeed（Cree科銳旗下）、Qorvo，以及美國、歐洲和亞洲的許多其它廠商?；衔锇雽?dǎo)體市場和傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不同。相比傳統(tǒng)硅工藝，GaN技術(shù)的外延工藝要重要的多，會(huì)影響其作用區(qū)域的品質(zhì)，對(duì)器件的可靠性產(chǎn)生巨大影響。這也是為什么目前市場的廠商都具備很強(qiáng)的外延工藝能力，并且為了維護(hù)技術(shù)秘密，都傾向于將這些工藝放在自己內(nèi)部生產(chǎn)。GaN-on-SiC更具有優(yōu)勢。盡管如此，F(xiàn)abless設(shè)計(jì)廠商通過和代工合作伙伴的合作，發(fā)展速度也很快。憑借與代工廠緊密的合作關(guān)系以及銷售渠道，NXP和Ampleon等廠商或?qū)⒏淖兪袌龈偁幐窬?。同時(shí)，目前市場上還存在兩種技術(shù)的競爭：GaN-on-SiC（碳化硅上氮化鎵）和GaN-on-Silicon（硅上氮化鎵）。它們采用了不同材料的襯底，但是具有相似的特性。理論上，GaN-on-SiC具有更好的性能，而且目前大多數(shù)廠商都采用了該技術(shù)方案。不過，M/A-COM等廠商則在極力推動(dòng)GaN-on-Silicon技術(shù)的應(yīng)用。未來誰將主導(dǎo)還言之過早，目前來看，GaN-on-Silicon仍是GaN-on-SiC解決方案的有力挑戰(zhàn)者。全球GaN射頻器件產(chǎn)業(yè)鏈競爭格局GaN微波射頻器件產(chǎn)品推出速度明顯加快。交調(diào)失真有不同頻率的兩個(gè)或更多的輸入信號(hào)經(jīng)過功率放大器而產(chǎn)生的混合分量由于功率放大器的非線性造成的。
目前微波射頻領(lǐng)域雖然備受關(guān)注，但是由于技術(shù)水平較高，壁壘過大，因此這個(gè)領(lǐng)域的公司相比較電力電子領(lǐng)域和光電子領(lǐng)域并不算很多，但多數(shù)都具有較強(qiáng)的科研實(shí)力和市場運(yùn)作能力。GaN微波射頻器件的商業(yè)化供應(yīng)發(fā)展迅速。據(jù)材料深一度對(duì)Mouser數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析顯示，截至2018年4月，共有4家廠商推出了150個(gè)品類的GaNHEMT，占整個(gè)射頻晶體管供應(yīng)品類的，較1月增長了。Qorvo產(chǎn)品工作頻率范圍大，Skyworks產(chǎn)品工作頻率較小。Qorvo、CREE、MACOM73%的產(chǎn)品輸出功率集中在10W～100W之間，大功率達(dá)到1500W（工作頻率在，由Qorvo生產(chǎn)），采用的技術(shù)主要是GaN/SiCGaN路線。此外，部分企業(yè)提供GaN射頻模組產(chǎn)品，目前有4家企業(yè)對(duì)外提供GaN射頻放大器的銷售，其中Qorvo產(chǎn)品工作頻率范圍工作頻率可達(dá)到31GHz。Skyworks產(chǎn)品工作頻率較小，主要集中在。Qorvo射頻放大器的產(chǎn)品類別多。在我國工信部公布的2個(gè)5G工作頻段（、）內(nèi)，Qorvo公司推出的射頻放大器的產(chǎn)品類別多，高功率分別高達(dá)100W和80W（1月份Qorvo在高功率為60W），ADI在高功率提高到50W（之前產(chǎn)品的高功率不到40W），其他產(chǎn)品的功率大部分在50W以下。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。海南線性射頻功率放大器技術(shù)
射頻放大器的穩(wěn)定性問題非常重要，是保證設(shè)備安全可靠運(yùn)行的必要條件。四川寬帶射頻功率放大器系列
因此在寬帶應(yīng)用中的使用并不。新興GaN技術(shù)的工作電壓為28V至50V，優(yōu)勢在于更高功率密度及更高截止頻率(CutoffFrequency，輸出訊號(hào)功率超出或低于傳導(dǎo)頻率時(shí)輸出訊號(hào)功率的頻率)，擁有低損耗、高熱傳導(dǎo)基板，開啟了一系列全新的可能應(yīng)用，尤其在5G多輸入輸出(MassiveMIMO)應(yīng)用中，可實(shí)現(xiàn)高整合性解決方案。典型的GaN射頻器件的加工工藝，主要包括如下環(huán)節(jié)：外延生長-器件隔離-歐姆接觸（制作源極、漏極）-氮化物鈍化-柵極制作-場板制作-襯底減薄-襯底通孔等環(huán)節(jié)。GaN材料已成為基站PA的有力候選技術(shù)。GaN是極穩(wěn)定的化合物，具有強(qiáng)的原子鍵、高的熱導(dǎo)率、在Ⅲ-Ⅴ族化合物中電離度是高的、化學(xué)穩(wěn)定性好，使得GaN器件比Si和GaAs有更強(qiáng)抗輻照能力，同時(shí)GaN又是高熔點(diǎn)材料，熱傳導(dǎo)率高，GaN功率器件通常采用熱傳導(dǎo)率更優(yōu)的SiC做襯底，因此GaN功率器件具有較高的結(jié)溫，能在高溫環(huán)境下工作。GaN高電子遷移率晶體管（HEMT）憑借其固有的高擊穿電壓、高功率密度、大帶寬和高效率，已成為基站PA的有力候選技術(shù)。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。相較于基于Si的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（SiLDMOS。四川寬帶射頻功率放大器系列
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