[实用新型]一种线性高增益异质结双极晶体管功率放大器

说明书

本实用新型公开了一种线性高增益异质结双极晶体管功率放大器，包括输入CLC匹配网络、自适应线性化偏置网络、三堆叠异质结双极晶体管放大网络、输出CLC匹配网络，本实用新型核心架构采用三堆叠异质结双极晶体管放大网络在微波段的高功率、高增益特性，同时利用自适应线性化偏置网络调节三堆叠异质结双极晶体管放大网络在进行小信号及大信号功率放大时候的每个堆叠晶体管的静态偏置，使得整个功率放大器获得了良好的高增益、高线性度和高功率输出能力。

技术领域

本实用新型涉及场效应晶体管射频功率放大器和集成电路领域，特别是针对射频微波收发机末端的发射模块应用的一种线性高增益异质结双极晶体管功率放大器。

背景技术

随着无线通信系统和射频微波电路的快速发展，射频前端收发器也向高性能、高集成、低功耗的方向发展。因此市场迫切的需求发射机的射频与微波功率放大器具有高输出功率、高增益、高效率、低成本等性能，而集成电路正是有望满足该市场需求的关键技术。

然而，当采用集成电路工艺设计实现射频与微波功率放大器芯片电路时，其性能和成本受到了一定制约，主要体现：

(1)高功率、高效率能力受限：传统功率放大器电压摆幅较小，单管输出功率低，往往需要采用多路并联合成结构，或者是分布式结构，这两种结构的合成效率有限，导致一部分功率损耗在合成网络中，限制了高功率、高效率能力。

(2)线性度指标受限：典型的功率放大器网络的偏置电路往往设计方法比较单一，无法满足线性度指标的改善，往往需要额外的线性化电路，这就给系统应用带来了复杂因素。

常见的高增益、高功率放大器的电路结构有很多，最典型的是多级、多路合成单端功率放大器，但是，传统多级、多路合成单端功率放大器要同时满足各项参数的要求十分困难，主要是因为：传统多级、多路合成单端功率放大器采用多路并联合成结构时的输出阻抗较低，因此输出合成网络需要实现高阻抗变换比的阻抗匹配，这样往往需要牺牲放大器的增益、降低功率，因此限制了高功率、高效率能力。

除此之外，典型的传统堆叠异质结双极晶体管，往往在最下方的偏置网络中加入了线性化偏置网络，这样的设置对于堆叠放大器的线性度指标的改进比较有限，忽略了上方堆叠晶体管的偏置电路对于线性度的限制。

由此可以看出，基于集成电路工艺的高增益、高功率放大器设计难点为：高功率、高效率输出难度较大；典型的传统堆叠异质结双极晶体管在线性度偏置网络设计中存在局限性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种线性高增益异质结双极晶体管功率放大器，结合了异质结双极晶体管堆叠技术、自适应线性化技术的优点，具有在微波频段高功率、高增益且成本低等优点。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种线性高增益异质结双极晶体管功率放大器，其特征在于，包括输入CLC匹配网络、自适应线性化偏置网络、三堆叠异质结双极晶体管放大网络、输出CLC匹配网络；

输入CLC匹配网络的输入端为整个功率放大器的输入端，其输出端与所述三堆叠异质结双极晶体管放大网络的第一输入端连接；

自适应线性化偏置网络的输入端、第一输出端、第二输出端、第三输出端分别与三堆叠异质结双极晶体管放大网络的第五输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端连接；

三堆叠异质结双极晶体管放大网络的输出端与输出CLC匹配网络的输入端连接；

输出CLC匹配网络的输出端为整个功率放大器的输出端。