[实用新型]一种射频功率放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及射频功率放大器技术领域，具体涉及一种兼顾性能和成本新型射频功率放大器芯片。

背景技术

射频功率放大器是无线发射机中的核心模块之一，主要负责将调制后的射频信号放大到一定的功率值，再通过天线发射出去。而随着信息技术的发展，手持设备对高集成度、低成本、低功耗的要求越来越高，这就要求射频前端中最后一块技术壁垒-射频功率放大器也可以进一步集成化，以满足手持设备高集成度、低成本、低功耗要求。目前市场上主流射频功率放大器芯片仍然采用昂贵的GaAs工艺来实现，其集成度太低且成本较高；也有少量的利用CMOS工艺实现的射频功率放大器芯片。但CMOS工艺自身存在很多缺点，如：低击穿电压，低增益，高损耗衬底，稳定性较差(相对GaAs工艺)等，因此，为了达到额定的功率、效率和稳定性等性能指标，CMOS功率放大器必须采用特殊的工艺技术或者采用特殊的技术构架。

例如Samsung公司采用特殊的IPD(Integrated Passive Device)工艺技术以实现CMOS功率放大器最后一级的功率耦合，IPD工艺其顶层金属相对常规的CMOS工艺金属层要厚得多且采用铜互连，虽然能够很好降低功率损耗，但是其工艺成本仍然很高不利于产业化。又如Axiom公司(现已被Skyworks收购)采用DAT(Distributed Active Transformer：分布式有源变压器)技术构架以实现强功率耦合，但是这种功率耦合结构在CMOS衬底上损耗较大且性能不稳定，再有DAT结构所占芯片面积非常大，一定程度上也增加了芯片成本，不利于产品的市场竞争。总的说来，目前CMOS工艺的功率放大器很难做到性能和成本的高度统一。

综上所述可知，采用普通CMOS工艺来设计射频功率放大器虽然可以很好的提高集成度及降低成本，但是由于其工艺自身的缺陷很难实现高输出功率、高功率附加效率和理想的稳定性；而GaAs工艺虽可以提供很高功率放大能力、效率和稳定性等要求，但是由于其不易与现有的射频前端集成且成本很高。而目前的无线通信系统又十分要求高集成度、低成本和低功耗。因此，很有必要设计一种射频功率放大器芯片同时兼顾CMOS工艺和GaAs工艺的优点来，以满足无线通信系统对功率放大器高集成度和低成本的要求。

实用新型内容

本实用新型需解决的问题是提供一种兼具CMOS工艺和GaAs工艺优点性能好成本相对较低的射频功率放大器。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案为：提供一种射频功率放大器，包括与射频输入信号连接的第一放大模块、与射频输出信号连接的第二放大模块，及连接于两放大模块之间的匹配网络，其特征在于，所述第一放大模块采用CMOS工艺器件，所述第二放大模块采用GaAs工艺器件。

射频功率放大器进一步包括功率控制电路，所述控制电路与第一放大模块、第二放大模块均连接；功率控制电路设有为电池供电的电压端VBATT、功率控制电压端VRAMP及使能信号端ENABLE；所述功率控制电路均采用CMOS器件。

优选的，所述控制电路与第一放大模块集成于一芯片内。

更优选的，所述CMOS功率控制电路内还集成有用于维持射频功率放大器在不同温度情况下性能的一致性的温度补偿电路。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)所述射频功率放大器兼顾CMOS工艺和GaAs工艺优点，其构架不仅能有效提高射频前端的集成度且不会恶化射频功率放大器的性能；

(2)射频功率放大器由于更多采用了CMOS工艺，所以有效的降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型所述射频功率放大器实施架构方案图；

图2为本实用新型第一实施例压控射频功率放大器架构方案图。

图3为本实用新型第二实施例流控射频功率放大器架构方案图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型所述的射频功率放大器架构实现方式原理图。该射频功率放大器包括两个射频放大模块，其中放大模块一为采用CMOS工艺实现的驱动级电路，射频功率放大器的前面几级放大电路主要用来提高放大器的增益，且这些放大电路的输出功率一般不大，没有栅氧击穿的危险，因此采用CMOS工艺实现，以降低成本并提高集成度。