[发明专利]一种紧凑型高效双级双频带功率放大器

说明书

本发明公开了一种紧凑型高效双级双频带功率放大器，包括驱动级晶体管和功率级晶体管，驱动级晶体管栅极连接相互串联的RC稳定网络电路和双频带输入匹配电路，RC稳定网络电路和双频带输入匹配电路之间并联有一号电阻；驱动级晶体管漏极和功率级晶体管栅极之间连接双频带级间匹配电路，双频带级间匹配电路连接一号漏极电压源，双频带级间匹配电路和功率级晶体管之间连接二号电阻；功率级晶体管漏极连接双频带输出匹配电路，双频带输出匹配电路分别连接二号漏极电压源和终端接地的五号电阻。本发明解决了现有毫米波双频带功率放大器输出功率、功率附加效率低的问题，简化了双频带输出匹配电路的结构。

技术领域

本发明涉及功率放大器技术领域，更具体的说，是涉及一种紧凑型高效双级双频带功率放大器。

背景技术

随着移动通信系统的进一步发展，对数据速率及通信质量的需求越来越高，目前已经开放了多个毫米波频段(例如：28GHz、29GHz和45GHz)用于5G通信技术的开发。射频前端也需要满足多标准、多模式、小尺寸和低成本的条件。功率放大器(PA)作为射频前端的关键组成部分以及耗能最大的模块，紧凑型高效率多频带功率放大器的设计已经成为功放研究领域的热点，双频带功率放大器的设计是其中最基本的一类，它非常适合用于实现超紧凑的5G通信系统。

在CMOS或SiGe等集成电路工艺下，双频带功率放大器可以在更高频段中实现，但随之而来的缺点是限制了输出功率(P_out)、增益(Gain)和功率附加效率(PAE)。目前已有的毫米波双频带功率放大器在输出功率、增益和功率附加效率等指标上存在性能较低[1]-[3]，以及电路尺寸过大的问题[4]。

综上所述，本发明提出了一种紧凑的高效率双频带功率放大器，该功率放大器由驱动级和功率级在内的两级功放构成。

【参考文献】

[1]C.Huynh and C.Nguyen,“New technique for synthesizing concurrentdual-band impedance-matching filtering networks and 0.18-μm SiGe BiCMOS 25.5/37-GHz concurrent dual-band power amplifier,”IEEE Trans.Microw.Theory Techn.,vol.61,no.11,pp.3927–3939,Nov.2013.

[2]S.Wang and C.-Y.Xiao,“Concurrent 10.5/25 GHz CMOS power amplifierwith harmonics and inter-modulation products suppression,”Electron.Lett.,vol.51,no.14,pp.1058–1059,Jun.2015.

[3]P.-Y.Wu and J.F.Buckwalter,“A Q-band/W-band dual-band poweramplifier in 0.12μm SiGe BiCMOS process,”in Proc.IEEE Compound SemiconductorIntegr.Circuit Symp.(CSICS),Oct.2013,pp.1–4.

[4]K.A.Hsieh,et,al.A Dual-Band 10/24-GHz Amplifier DesignIncorporating Dual-Frequency Complex Load Matching,IEEE Trans.Microw.TheoryTech.,vol.60,no.6,pp.1649-1657,Jun.2012.

发明内容