[发明专利]功率放大电路及集成电路

说明书

本发明提供了一种功率放大电路，包括：第一匹配电路、RC并联电路、非均匀晶体管电路和第二匹配电路；第一匹配电路的输入端与信号源输出端连接；RC并联电路的输入端与第一匹配电路的输出端连接，RC并联电路用于与第一匹配电路结合，减小非均匀晶体管电路的栅极电容以稳定地传送信号；非均匀晶体管电路的输入端与RC并联电路的输出端连接，非均匀晶体管电路用于将信号进行功率放大，输出放大信号；第二匹配电路的输入端与非均匀晶体管电路的输出端连接，第二匹配电路用于减少放大信号的损耗，并输出放大信号至终端负载。

技术领域

本发明涉及无线通信技领域，特别是涉及一种功率放大电路及集成电路。

背景技术

随着通信技术的迅猛发展，逐渐提高的数据传输速率对电子系统的带宽提出了更高要求。功率放大器作为射频前端的核心部件，其性能的好坏决定了信号传播的距离。除此之外，功率放大器不仅是收发系统中功率损耗最大的模块，同时其性能好坏也直接影响宽带无线通信系统信噪比、小信号增益、输出功率、线性度等性能。

功率放大器中分布式放大器是将晶体管的寄生电容与电感元件吸收到低通人工传输线中，从而克服寄生电容带来的增益滚降特性，突破了传统放大器的增益带宽积的限制，但是由于晶体管放大的输出电流在漏级人工传输线上的传输是双向的，所以会有相当一部分信号能量被漏级端接电阻所消耗，因此该匹配结构功率放大器的效率偏低。由于漏级人工传输线的特殊结构，在该传输线上双向传输的漏级输出电流大小几乎是相等的。所以传统分布式放大器在A类功率放大器的限制下，理论上能够达到的最大效率仅仅只有25％。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：传统分布式放大器的放大效率较低。

发明内容

为克服上述问题的至少一个方面，本公开提供了一种功率放大电路，包括：

第一匹配电路、RC并联电路、非均匀晶体管电路和第二匹配电路；

第一匹配电路的输入端与信号源输出端连接；

RC并联电路的输入端与第一匹配电路的输出端连接，RC并联电路用于与第一匹配电路结合，减小非均匀晶体管电路的栅极电容以稳定地传送信号；

非均匀晶体管电路的输入端与RC并联电路的输出端连接，非均匀晶体管电路用于将信号进行功率放大，输出放大信号；

第二匹配电路的输入端与非均匀晶体管电路的输出端连接，第二匹配电路用于减少放大信号的损耗，并输出放大信号至终端负载。

根据本公开的实施例，第一匹配电路包括N条并联的第一匹配传输线，第二匹配电路包括N条并联的非均匀匹配传输线，RC并联电路包括N组并联的电阻-电容电路，非均匀晶体管电路包括N个并联的共源晶体管；

每个共源晶体管一端通过一组电阻-电容电路与一条第一匹配传输线串联，另一端与一条非均匀匹配传输线串联。

根据本公开的实施例，N条第一匹配传输线和N条非均匀匹配传输线均为弯折型，可折叠以减小功率放大电路的尺寸。

根据本公开的实施例，N组电阻-电容电路中电阻的阻值范围为1Ω-80Ω。

根据本公开的实施例，N组电阻-电容电路中电容的容值范围为1pF-100pF。

根据本公开的实施例，通过改变每条非均匀匹配传输线或每条第一匹配传输线的宽度和长度使非均匀晶体管电路的输出端或输入端实现宽带匹配。

根据本公开的实施例，通过改变每条非均匀匹配传输线或每条第一匹配传输线的宽度使非均匀晶体管电路的输出端或输入端实现宽带匹配。

根据本公开的实施例，通过改变每条非均匀匹配传输线或每条第一匹配传输线的长度使非均匀晶体管电路的输出端或输入端实现宽带匹配。