[发明专利]用于手机的射频功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率放大器，尤其涉及一种用于手机的射频功率放大器。

背景技术

现在手机射频芯片尤其以功率放大器为主，主要采用GaAs技术。GaAs技术有几个特点使其成为高频率应用的首选。GaAs是由良好的砷化镓形成的，这种材料被射频行业认为是制造电路板的首选材料。其中原因很简单，1)砷化镓电子迁移率大约是硅的6倍以上，而硅又是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)器件的衬底。2)GaAs衬底是半绝缘体，而CMOS的衬底则是一个导体。这种高电子的迁移率使得它可以更好的应用在高频率的电路上。

砷化镓集成电路，可以用来产生毫米级微波带的功率。CMOS唯一可以用在频率性能的方法就是减低栅极长度，这将导致非理想状态下工作的特性，而这又不适合功率放大器。另外半绝缘的GaAs衬底将在芯片上提供更好的信号分离和降低一些被动元件的损失，例如传输线、电感、变压器等。但是如果衬底导电的话，这种优势就没有了。因此有必要对现有的用于手机的射频功率放大器进行改进，在保证性能参数的前提下，有效降低成本并进一步提高稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于手机的射频功率放大器，在保证性能参数的前提下，能够有效降低成本并进一步提高稳定性。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于手机的射频功率放大器，包括输入匹配单元、晶体管放大器和输出匹配单元，其中，所述晶体管放大器由多个CMOS晶体管级联而成，所述CMOS晶体管之间设有中间端匹配单元。

上述的用于手机的射频功率放大器，其中，所述输入匹配单元由电感L_G1，电阻R₁，电容C₁组成，所述电阻R₁和电容C₁并联后再和电感L_G1串接相连，所述输出匹配单元由并联在一起的电感Lo，电容Co组成。

上述的用于手机的射频功率放大器，其中，所述中间端匹配单元为由电容，电感和电阻组成的T型匹配网络阻抗。

上述的用于手机的射频功率放大器，其中，所述CMOS晶体管的最小沟道长度为45纳米。

上述的用于手机的射频功率放大器，其中，所述晶体管放大器由两个CMOS晶体管级联而成，输出功率为27dBm。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的用于手机的射频功率放大器，通过采用多个CMOS晶体管级联，每一级增加一些功率，降低了对每个晶体管上分担的电压要求，从而在保证性能参数的前提下，采用廉价的CMOS，有效降低成本并进一步提高稳定性。

附图说明

图1为现有的用于手机的单级射频功率放大器结构示意图；

图2为本发明用于手机的多级射频功率放大器结构示意图；

图3为本发明用于手机的射频功率放大器电路示意图。

图中：

1 输入匹配单元        2 晶体管放大器        3 输出匹配单元

4 中间端匹配单元

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图2为本发明用于手机的多级射频功率放大器结构示意图。

请参见图2，本发明提供的用于手机的射频功率放大器包括输入匹配单元1、晶体管放大器2和输出匹配单元3，其中，晶体管放大器2由多个CMOS晶体管级联而成，所述CMOS晶体管之间设有中间端匹配单元4。

本发明提供的用于手机的射频功率放大器，采用两级或者是多级的功率放大器的结构，即每一级增加一些功率，这样可以在最后增加最后输出功率和功率的增益，而如果采用单级的功大器设计结构，如图1所示，不能产生更大的输出功率，另外还需要一个很大的晶体管宽度。这样会造成很大的功率损耗。因此采用2级或者多级的功率放大器结构会增加最后的输出功率和增益。采用Cascade的设计结构，即多个晶体管串联的结构，可以增加输入端电压，而在每个晶体管上面分担的电压却减少了，从而增加输出的功率和功率增益。