[发明专利]一种CMOS功率放大器及其射频模块

说明书

本发明公开了一种CMOS功率放大器，包括输入巴伦，接收射频输入信号并生成第一路输入信号和第二路输入信号；功率放大电路，分别对第一路输入信号进行功率放大生成第一路输出信号，以及对第二路输入信号进行功率放大生成第二路输出信号；以及功率合成器，连接功率放大电路，基于第一路输出信号和第二路输出信号生成射频输出信号，功率放大电路包括功率放大单元和偏置单元，偏置单元向功率放大单元的输出端提供偏置电流以消除功率放大时产生的次谐波分量。本申请采用功率合成技术，大幅度提升了CMOS功率放大器的输出功率。并且在功率放大电路中设置生成偏置电流的偏置单元，大大提升了CMOS功率放大器的线性度。

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，更具体地，涉及一种CMOS功率放大器及其射频模块。

背景技术

随着便携式数码产品的普及，在通信系统中，射频芯片所占的比重越来越高。功率放大器作为射频芯片中的核心部件，其低成本、高性能成为本领域技术人员不断追求的目标。CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)功率放大器凭借着其易集成、低成本的优势，在射频芯片中得到广泛的应用。尤其随着第五代(thefifth generation,简称5G)无线通信时代的到来，CMOS功率放大器将有更大的应用空间

目前，CMOS功率放大器因其自身耐压性差导致无法提供较大的输出功率，并且其非线性的特点使其在高频段时谐波与其他阶次谐波产生交调进而导致输出信号失真。

现有技术中，通过提高偏置电流和偏置电压从而达到改善线性度和输出功率的目的，但是会导致效率降低，并且提升程度有限。或者通过增加输出管的面积，有利于输出功率的提升，但输出管尺寸增加势必会增大寄生电容，对线性度的不利影响也会加大，并且会导致效率的降低和成本的增加。

因此，为了满足市场需求，期待能够实现一种兼顾各种指标的功率放大器，从而在保证输出功率的情况下，可以提升线性度。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种CMOS功率放大器。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种CMOS功率放大器，包括：输入巴伦，接收射频输入信号，并生成第一路输入信号和第二路输入信号；功率放大电路，分别对所述第一路输入信号进行功率放大生成第一路输出信号，以及对所述第二路输入信号进行功率放大生成第二路输出信号；以及功率合成器，连接所述功率放大电路，基于所述第一路输出信号和所述第二路输出信号生成射频输出信号，其中，功率放大电路包括功率放大单元和偏置单元，所述偏置单元向所述功率放大单元的输出端提供偏置电流以消除功率放大时产生的三次谐波分量。

可选地，偏置单元包括:驱动电路，接收输入电流，并提供驱动电压；第二电流镜，包括第六MOS管和第八MOS管，所述第六MOS管的控制端与所述第八MOS管的控制端连接，所述第六MOS管的第二通路端连接自身控制端并与第七MOS管的控制端相连，所述第六MOS管的第一通路端接地，所述第八MOS管的第一通路端接地，所述第八MOS管的第二通路端作为所述第二电流镜的输出端并经由电感提供所述偏置电流。

可选地，偏置单元还包括:第一电流镜，包括第六MOS管和第七MOS管，所述第六MOS管的控制端与所述第七MOS管的控制端连接，所述第六MOS管的第二通路端连接自身控制端，并与第七MOS管的控制端相连，所述第六MOS管的第一通路端接地，所述第七MOS管的第一通路端接地，所述第七MOS管的第二通路端作为所述第一电流镜的输出端提供偏置电压，将所述偏置电压提供至所述功率放大单元的输入端。