CN112653405A - 宽带功率放大器及其构造方法 - Google Patents

宽带功率放大器及其构造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112653405A
CN112653405A CN202011485962.2A CN202011485962A CN112653405A CN 112653405 A CN112653405 A CN 112653405A CN 202011485962 A CN202011485962 A CN 202011485962A CN 112653405 A CN112653405 A CN 112653405A
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor switch
gallium nitride
nitride semiconductor
capacitor
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011485962.2A
Other languages
English (en)
Inventor
游家豪
王祥骏
林佳汉
邱显钦
敖金平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Rhenium Micro Semiconductor Co ltd
Original Assignee
Ningbo Rhenium Micro Semiconductor Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Rhenium Micro Semiconductor Co ltd filed Critical Ningbo Rhenium Micro Semiconductor Co ltd
Priority to CN202011485962.2A priority Critical patent/CN112653405A/zh
Publication of CN112653405A publication Critical patent/CN112653405A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/213—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2178—Class D power amplifiers; Switching amplifiers using more than one switch or switching amplifier in parallel or in series

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明涉及氮化镓高载子迁移率晶体管技术领域，具体涉及一种宽带功率放大器及其构造方法，宽带功率放大器的米勒达灵顿电路包括第一和第二氮化镓半导体开关，迭接电路包括第三和第四氮化镓半导体开关；第一氮化镓半导体开关的第二端与第三氮化镓半导体开关的第二端相连，第一氮化镓半导体开关的第三端同时与第二氮化镓半导体开关的第一端、第二氮化镓半导体开关的第二端相连；第三氮化镓半导体开关的第三端与第四氮化镓半导体开关的第二端相连；第四氮化镓半导体开关的第一端与第一氮化镓半导体开关的第三端相连。迭接电路能够提高系统稳定性、高频小信号增益以及最大输出功率，此外第三氮化镓半导体开关可提供适当的输出阻抗以提升整体效率。

Description

宽带功率放大器及其构造方法
技术领域
本发明涉及氮化镓高载子迁移率晶体管技术领域，具体涉及一种宽带功率放大器及其构造方法。
背景技术
随着5G移动通信系统的快速推进，提高系统数据传输速率及信道容量已经成为了通信系统发展的首要目标。功率放大器是无线收发系统中的电路组件之一，功率放大器的能够对通信效果产生重要的影响。但是，目前功率放大器的稳定性并不高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种宽带功率放大器及其构造方法，以克服目前功率放大器的稳定性不高的问题。
为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种宽带功率放大器，包括米勒达灵顿电路和迭接电路；
所述米勒达灵顿电路包括第一氮化镓半导体开关和第二氮化镓半导体开关，所述迭接电路包括第三氮化镓半导体开关和第四氮化镓半导体开关；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端用于连接信号输入设备，所述第一氮化镓半导体开关的第二端与所述第三氮化镓半导体开关的第二端相连，所述第一氮化镓半导体开关的第二端还用于连接信号输出设备，所述第一氮化镓半导体开关的第三端同时与所述第二氮化镓半导体开关的第一端、所述第二氮化镓半导体开关的第二端相连；
所述第三氮化镓半导体开关的第三端与所述第四氮化镓半导体开关的第二端相连；
所述第四氮化镓半导体开关的第一端与所述第一氮化镓半导体开关的第三端相连。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第一电阻、第一电容和第一电感；
所述第二氮化镓半导体开关的第一端通过所述第一电阻与所述第二氮化镓半导体开关的第二端相连；
所述第二氮化镓半导体开关的第二端通过串联的所述第一电容、所述第一电感与所述第四氮化镓半导体开关的第一端相连；
其中，所述第二氮化镓半导体开关的第二端与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第一端相连，所述第一电感的第二端与所述第四氮化镓半导体开关的第一端相连。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第二电容和第二电阻；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端还通过串联的所述第二电容和所述第二电阻与所述第一氮化镓半导体开关的第二端相连；
其中，第一氮化镓半导体开关的第一端与所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与所述第一氮化镓半导体开关的第二端相连。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第三电容和第二电感；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端用于通过串联的所述第三电容和所述第二电感，连接所述信号输入设备；
其中，所述第一氮化镓半导体开关的第一端与所述第二电感的第一端相连，所述第二电感的第二端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端用于连接所述信号输入设备。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第三电阻；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端用于通过所述第三电阻连接第一外部电源。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第四电容；
所述第一氮化镓半导体开关的第二端用于通过所述第四电容连接所述信号输出设备。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第四电阻和第五电容；
所述第三氮化镓半导体开关的第一端与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端同时与所述第五电容的第一端、第二外部电源相连；
所述第五电容的第二端与地线相连。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第五电阻、第六电阻、第六电容；
所述第四氮化镓半导体开关的第二端通过串联的所述第五电阻、所述第六电阻连接所述第四氮化镓半导体开关的第一端；
其中，所述第四氮化镓半导体开关的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述第六电容的第一端相连，所述第六电容的第二端同时与所述第四氮化镓半导体开关的第一端、所述第六电阻的第一端相连；
所述第六电阻的第二端用于连接所述第三外部电源。
进一步地，以上所述的宽带功率放大器，还包括第七电容和第三电感；
所述第三氮化镓半导体开关的第二端与所述第三电感的第一端相连，所述第三电感的第二端同时连接所述第七电容第一端、第四外部电源；
所述第七电容的第二端接地。
本发明还提供了一种宽带功率放大器的构造方法，应用于以上任一项所述的宽带功率放大器；所述方法包括：
基于氮化镓制程，构建所述宽带功率放大器电路；其中，所述宽带功率放大器使用迭接架构；
若检测到所述宽带功率放大器电路的仿真特性符合预设规格，采用单芯共面波导电路进行电路布局并仿真；其中，所述共面波导中皆使用空桥进行共地连结；
若所述宽带功率放大器电路的共面波导电磁模拟特性符合所述预设规格，并且，实际量测符合所述预设规格，则表示构造完成。
本发明宽带功率放大器及其构造方法，宽带功率放大器包括的米勒达灵顿电路和迭接电路；米勒达灵顿电路包括第一氮化镓半导体开关和第二氮化镓半导体开关，迭接电路包括第三氮化镓半导体开关和第四氮化镓半导体开关；第一氮化镓半导体开关的第一端用于连接信号输入设备，第一氮化镓半导体开关的第二端与第三氮化镓半导体开关的第二端相连，第一氮化镓半导体开关的第二端还用于连接信号输出设备，第一氮化镓半导体开关的第三端同时与第二氮化镓半导体开关的第一端、第二氮化镓半导体开关的第二端相连；第三氮化镓半导体开关的第三端与第四氮化镓半导体开关的第二端相连；第四氮化镓半导体开关的第一端与第一氮化镓半导体开关的第三端相连。本申请的迭接电路能够提高系统稳定性、高频小信号增益以及最大输出功率，此外第三氮化镓半导体开关具有共栅偏置效果可提供适当的输出阻抗以提升整体效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明宽带功率放大器一种实施例提供的电路图；
图2是本发明宽带功率放大器一种实施例提供的小讯号特性图；
图3是本发明宽带功率放大器一种实施例提供的大讯号特性图；
图4是本发明宽带功率放大器的构造方法一种实施例提供的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1是本发明宽带功率放大器一种实施例提供的电路图。
如图1所示，本实施例的宽带功率放大器包括米勒达灵顿电路11和迭接电路12。米勒达灵顿电路11包括第一氮化镓半导体开关M1和第二氮化镓半导体开关M2，迭接电路12包括第三氮化镓半导体开关M3和第四氮化镓半导体开关M4。
其中，第一氮化镓半导体开关M1的第一端用于连接信号输入设备RF-Input，第一氮化镓半导体开关M1的第二端与第三氮化镓半导体开关M3的第二端相连，第一氮化镓半导体开关M1的第二端还用于连接信号输出设备RF-Output，第一氮化镓半导体开关M1的第三端同时与第二氮化镓半导体开关M2的第一端、第二氮化镓半导体开关M2的第二端相连；第三氮化镓半导体开关M3的第三端与第四氮化镓半导体开关M4的第二端相连；第四氮化镓半导体开关M4的第一端与第一氮化镓半导体开关M1的第三端相连。
三族氮化物半导体例如氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、氮化铟(InN)，能隙范围为1.9eV～6.2eV。氮化镓具有高热传导性(1.5W/cm·K)、高崩溃电场(3×106V/cm)和高热传导系数，载子传输速度达到3×106cm/s，使得氮化镓非常适合做为射频高功率电子组件。
可选的，第一氮化镓半导体开关M1、第二氮化镓半导体开关M2为增益级器件尺寸分别为4×100μm及2×100μm，以第三氮化镓半导体开关M3、第四氮化镓半导体开关M4作为功率输出级，其尺寸分别为16×100μm及8×100μm。
可选的，本实施例的宽带功率放大器采用碳化硅为基板。
本实施例提供的使用氮化镓半导体开关构造的具有迭接电路12的宽带功率放大器，能够改善小讯号增益及最大输出功率，可以降低导通时的损失和切换损失，进而降低电能损失。而且本实施例使用碳化硅为基板，则电能损失可以降低一半以上。利用氮化镓材料于碳化硅基板上设计集成电路具备两个能使电能转换器实现小型化的特性，可进行高速开关动作，并且具有高耐热性。
本实施例主要在米勒达灵顿电路11上增加迭接电路12来提升稳定性、高频小讯号增益、最大输出功率及整体效率。以负反馈设计宽带电路，可以使增益频率响应较为平坦，且能改善输入及输出阻抗匹配，同时增进电路稳定性。达灵顿放大器本身为共源极-共源极组合而成，相较于一般单一共源极电路架构来说，其增益特性较优异，此外米勒达灵顿电路11架构，其电路特性主要是改善基本型达灵顿电路寄生效应，近而提升电流增益截止频率ft以及输入阻抗。而本实施例将达灵顿电路看作单一主动电路，藉由负回授网络的架构，使得整体电路达到宽带效果。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第一电阻R1、第一电容C1和第一电感L1。
第二氮化镓半导体开关M2的第一端通过第一电阻R1与第二氮化镓半导体开关M2的第二端相连。
在第二氮化镓半导体开关M2的第一端设置第一电阻R1作为反馈电路可以令电路在大信号操作下同时改善波型以及直流偏置操作。第二氮化镓半导体开关M2、第三氮化镓半导体开关M3、第四氮化镓半导体开关M4和第一电阻R1可以在增益级上有效改善其射频及直流间的转换效率。而且，第一电阻R1可生成具有AM-PM线性度调整的功能。因此，在结合功率输出级电路后，可以有效补偿和改善输出信号的线性度。
第二氮化镓半导体开关M2的第二端通过串联的第一电容C1、第一电感L1与第四氮化镓半导体开关M4的第一端相连。其中，第二氮化镓半导体开关M2的第二端与第一电容C1的第一端相连，第一电容C1的第二端与第一电感L1的第一端相连，第一电感L1的第二端与第四氮化镓半导体开关M4的第一端相连。
加入第一电容C1和第一电感L1能够形成共振环，减少第一氮化镓半导体开关M1及第四氮化镓半导体开关M4的寄生电容效应。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第二电容C2和第二电阻R2。第一氮化镓半导体开关M1的第一端还通过串联的第二电容C2和第二电阻R2与第一氮化镓半导体开关M1的第二端相连。其中，第一氮化镓半导体开关M1的第一端与第二电容C2的第一端相连，第二电容C2的第二端与第二电阻R2的第一端相连，第二电阻R2的第二端与第一氮化镓半导体开关M1的第二端相连。
具体地，本实施例中，加入第二电容C2和第二电阻R2组成反馈路径，可使电路的增益平坦度上升，且改善带宽的特性。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第三电容C3和第二电感L2。第一氮化镓半导体开关M1的第一端用于通过串联的第三电容C3和第二电感L2，连接信号输入设备。其中，第一氮化镓半导体开关M1的第一端与第二电感L2的第一端相连，第二电感L2的第二端与第三电容C3的第一端相连，第三电容C3的第二端用于连接信号输入设备。
第三电容C3和第二电感L2用于匹配网络及带通虑波。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第四电容C4，第一氮化镓半导体开关M1的第二端用于通过第四电容C4连接信号输出设备。
其中，第四电容C4用于在输出端完成匹配网络。
具体地，本实施例还包括第一外部电源VG1、第二外部电源VG2、第三外部电源VG3，第一外部电源VG1、第二外部电源VG2、第三外部电源VG3为直流馈电，在直流馈电皆设计射频阻轭器及旁通电容。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第三电阻R3；第一氮化镓半导体开关M1的第一端用于通过第三电阻R3连接第一外部电源VG1。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第四电阻R4和第五电容C5。第三氮化镓半导体开关M3的第一端与第四电阻R4的第一端相连，第四电阻R4的第二端同时与第五电容C5的第一端、第二外部电源VG2相连，第五电容C5的第二端与地线相连。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第五电阻R5、第六电阻R6、第六电容C6。第四氮化镓半导体开关M4的第二端通过串联的第五电阻R5、第六电阻R6与第四氮化镓半导体开关M4的第一端相连。其中，第四氮化镓半导体开关M4的第二端与第五电阻R5的第一端相连，第五电阻R5的第二端与第六电容C6的第一端相连，第六电容C6的第二端同时与第四氮化镓半导体开关M4的第一端、第六电阻R6的第一端相连，第六电阻R6的第二端用于连接第三外部电源VG3。
可选的，本实施例的宽带功率放大器，还包括第七电容C7和第三电感L3。第三氮化镓半导体开关M3的第二端与第三电感L3的第一端相连，第三电感L3的第二端同时连接第七电容C7的第一端、第四外部电源VD；第七电容C7的第二端接地。第七电容C7、第三电感L3、四外部电源VD构成Off Chip。
需要说明的是，本实施例的Off Chip部分是指该部分电路制作于芯片外部。将其设置到芯片外部的原因有两个，一是该部分电路所需面积较大无法制作于芯片内，二是该部分起到的作用是在使用过程中对电路进行保护，因此可以使用现成配置，设置在芯片外部便于更换与安装。
图2是本发明宽带功率放大器一种实施例提供的小讯号特性图；
图3是本发明宽带功率放大器一种实施例提供的大讯号特性图。
可选的，本实施例的宽带功率放大器漏极偏压操作在30V，其静态电流为110mA，第一外部电源VG1、第二外部电源VG2、第三外部电源VG3操作偏压分别为0V、9V、-2V。其小讯号特性如图2所示，其最大增益为15dB，3dB带宽范围下，可操作频率为1.0GHz到5.8GHz，共计4.8GHz带宽。大讯号特性如图3所示，在2GHz测试讯号源下，其最大输出功率为30.2dBm，在输入功率为22dBm时拥有最高功率附加转换效率21％。
本实施例的宽带功率放大器及其构造方法，宽带功率放大器包括的米勒达灵顿电路11和迭接电路12；米勒达灵顿电路11包括第一氮化镓半导体开关M1和第二氮化镓半导体开关M2，迭接电路12包括第三氮化镓半导体开关M3和第四氮化镓半导体开关M4；第一氮化镓半导体开关M1的第一端用于连接信号输入设备，第一氮化镓半导体开关M1的第二端与第三氮化镓半导体开关M3的第二端相连，第一氮化镓半导体开关M1的第二端还用于连接信号输出设备，第一氮化镓半导体开关M1的第三端同时与第二氮化镓半导体开关M2的第一端、第二氮化镓半导体开关M2的第二端相连；第三氮化镓半导体开关M3的第三端与第四氮化镓半导体开关M4的第二端相连；第四氮化镓半导体开关M4的第一端与第一氮化镓半导体开关M1的第三端相连。本实施例的迭接电路12能够提高系统稳定性、高频小信号增益以及最大输出功率，此外第三氮化镓半导体开关M3具有共栅偏置效果可提供适当的输出阻抗以提升整体效率。
基于一个总的发明构思，本发明还提供了一种宽带功率放大器的构造方法，应用于以上任一实施例的宽带功率放大器。
图4是本发明宽带功率放大器的构造方法一种实施例提供的结构图。
如图4所示，本实施例的宽带功率放大器的构造方法可以包括如下步骤：
S21、基于氮化镓制程，构建宽带功率放大器电路。
具体地，可以先确定宽频功率放大器的规格，然后选用氮化镓HEMT制程执行集成电路设计，使用达灵顿放大器架构作特性模拟。
氮化镓HEMT制程主要包括使用氮化镓半导体开关及被动组件来设计单芯微波集成电路,利用氮化镓半导体开关将直流偏压操作在某特定区域，在此特定区域呈现为线性特性。
达灵顿放大器本身为共源极-共源极组合而成，相较于一般单一共源极电路架构来说，其增益特性较优异，此外米勒达灵顿电路架构，其电路特性主要是改善基本型达灵顿电路寄生效应，近而提升电流增益截止频率f t以及输入阻抗。本实施例将达灵顿电路看作单一主动电路，藉由负反馈网络的架构，使得整体电路达到宽带效果。
其中，宽带功率放大器使用迭接架构。能够提高系统稳定性、高频小信号增益以及最大输出功率，此外迭接架构中的第三氮化镓半导体开关M3具有共栅偏置效果可提供适当的输出阻抗以提升整体效率。
S22、若检测到宽带功率放大器电路的仿真特性符合预设规格，采用单芯共面波导电路进行电路布局并仿真。
如果检测到宽带功率放大器电路的仿真特性符合预设规格，可以进行单芯共面波导电路进行电路布局并仿真。
其中，共面波导中皆使用空桥进行共地连结。
S23、若宽带功率放大器电路的共面波导电磁模拟特性符合预设规格，并且，实际量测符合预设规格，则表示构造完成。
如果宽带功率放大器电路的共面波导电磁模拟特性符合预设规格，并且，实际量测符合预设规格，则表示构造完成。如果宽带功率放大器电路的共面波导电磁模拟特性不符合预设规格，和/或实际量测不符合预设规格，则可以重新进行宽带功率放大器电路的构建，重新确定迭接结构。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种宽带功率放大器，其特征在于，包括米勒达灵顿电路和迭接电路；
所述米勒达灵顿电路包括第一氮化镓半导体开关和第二氮化镓半导体开关，所述迭接电路包括第三氮化镓半导体开关和第四氮化镓半导体开关；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端用于连接信号输入设备，所述第一氮化镓半导体开关的第二端与所述第三氮化镓半导体开关的第二端相连，所述第一氮化镓半导体开关的第二端还用于连接信号输出设备，所述第一氮化镓半导体开关的第三端同时与所述第二氮化镓半导体开关的第一端、所述第二氮化镓半导体开关的第二端相连；
所述第三氮化镓半导体开关的第三端与所述第四氮化镓半导体开关的第二端相连；
所述第四氮化镓半导体开关的第一端与所述第一氮化镓半导体开关的第三端相连。
2.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第一电阻、第一电容和第一电感；
所述第二氮化镓半导体开关的第一端通过所述第一电阻与所述第二氮化镓半导体开关的第二端相连；
所述第二氮化镓半导体开关的第二端通过串联的所述第一电容、所述第一电感与所述第四氮化镓半导体开关的第一端相连；
其中，所述第二氮化镓半导体开关的第二端与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第一端相连，所述第一电感的第二端与所述第四氮化镓半导体开关的第一端相连。
3.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第二电容和第二电阻；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端还通过串联的所述第二电容和所述第二电阻与所述第一氮化镓半导体开关的第二端相连；
其中，第一氮化镓半导体开关的第一端与所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与所述第一氮化镓半导体开关的第二端相连。
4.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第三电容和第二电感；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端用于通过串联的所述第三电容和所述第二电感，连接所述信号输入设备；
其中，所述第一氮化镓半导体开关的第一端与所述第二电感的第一端相连，所述第二电感的第二端与所述第三电容的第一端相连，所述第三电容的第二端用于连接所述信号输入设备。
5.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第三电阻；
所述第一氮化镓半导体开关的第一端用于通过所述第三电阻连接第一外部电源。
6.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第四电容；
所述第一氮化镓半导体开关的第二端用于通过所述第四电容连接所述信号输出设备。
7.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第四电阻和第五电容；
所述第三氮化镓半导体开关的第一端与所述第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端同时与所述第五电容的第一端、第二外部电源相连；
所述第五电容的第二端与地线相连。
8.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第五电阻、第六电阻、第六电容；
所述第四氮化镓半导体开关的第二端通过串联的所述第五电阻、所述第六电阻连接所述第四氮化镓半导体开关的第一端；
其中，所述第四氮化镓半导体开关的第二端与所述第五电阻的第一端相连，所述第五电阻的第二端与所述第六电容的第一端相连，所述第六电容的第二端同时与所述第四氮化镓半导体开关的第一端、所述第六电阻的第一端相连；
所述第六电阻的第二端用于连接所述第三外部电源。
9.根据权利要求1所述的宽带功率放大器，其特征在于，还包括第七电容和第三电感；
所述第三氮化镓半导体开关的第二端与所述第三电感的第一端相连，所述第三电感的第二端同时连接所述第七电容第一端、第四外部电源；
所述第七电容的第二端接地。
10.一种宽带功率放大器的构造方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的宽带功率放大器；所述方法包括：
基于氮化镓制程，构建所述宽带功率放大器电路；其中，所述宽带功率放大器使用迭接架构；
若检测到所述宽带功率放大器电路的仿真特性符合预设规格，采用单芯共面波导电路进行电路布局并仿真；其中，所述共面波导中皆使用空桥进行共地连结；
若所述宽带功率放大器电路的共面波导电磁模拟特性符合所述预设规格，并且，实际量测符合所述预设规格，则表示构造完成。
CN202011485962.2A 2020-12-16 2020-12-16 宽带功率放大器及其构造方法 Pending CN112653405A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011485962.2A CN112653405A (zh) 2020-12-16 2020-12-16 宽带功率放大器及其构造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011485962.2A CN112653405A (zh) 2020-12-16 2020-12-16 宽带功率放大器及其构造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112653405A true CN112653405A (zh) 2021-04-13

Family

ID=75354420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011485962.2A Pending CN112653405A (zh) 2020-12-16 2020-12-16 宽带功率放大器及其构造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112653405A (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980041372A (ko) * 1996-11-30 1998-08-17 배순훈 무선 주파수 증폭기
KR20000061592A (ko) * 1999-03-29 2000-10-25 윤덕용 혼합형 증폭기
KR20060036356A (ko) * 2004-10-25 2006-04-28 진옥상 대전력용 정전류달링톤회로
US7295236B1 (en) * 1999-04-20 2007-11-13 Fraunhofer-Gesellschaft Zue Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Circuit for processing a time-discrete analog signal and image sensor
CN101471633A (zh) * 2007-12-29 2009-07-01 瑞昱半导体股份有限公司 输出级偏压电路以及使用其的运算放大器
CN103166586A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 联咏科技股份有限公司 可变增益放大器电路
US9231537B1 (en) * 2014-02-11 2016-01-05 M/A-Com Technology Solutions Holdings, Inc. High power and high linearity cascode amplifier
CN106708149A (zh) * 2015-11-18 2017-05-24 扬智科技股份有限公司 缓冲器电路及应用其的电压产生器
CN110556431A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 宁波铼微半导体有限公司 一种垂直导通氮化镓功率二极管及其制备方法
WO2020188649A1 (ja) * 2019-03-15 2020-09-24 三菱電機株式会社 増幅回路
WO2020211978A1 (de) * 2019-04-16 2020-10-22 Karlsruher Institut für Technologie Elektronische schaltung für einen differenzverstärker mit mindestens vier eingängen

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980041372A (ko) * 1996-11-30 1998-08-17 배순훈 무선 주파수 증폭기
KR20000061592A (ko) * 1999-03-29 2000-10-25 윤덕용 혼합형 증폭기
US7295236B1 (en) * 1999-04-20 2007-11-13 Fraunhofer-Gesellschaft Zue Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Circuit for processing a time-discrete analog signal and image sensor
KR20060036356A (ko) * 2004-10-25 2006-04-28 진옥상 대전력용 정전류달링톤회로
CN101471633A (zh) * 2007-12-29 2009-07-01 瑞昱半导体股份有限公司 输出级偏压电路以及使用其的运算放大器
CN103166586A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 联咏科技股份有限公司 可变增益放大器电路
US9231537B1 (en) * 2014-02-11 2016-01-05 M/A-Com Technology Solutions Holdings, Inc. High power and high linearity cascode amplifier
CN106708149A (zh) * 2015-11-18 2017-05-24 扬智科技股份有限公司 缓冲器电路及应用其的电压产生器
WO2020188649A1 (ja) * 2019-03-15 2020-09-24 三菱電機株式会社 増幅回路
WO2020211978A1 (de) * 2019-04-16 2020-10-22 Karlsruher Institut für Technologie Elektronische schaltung für einen differenzverstärker mit mindestens vier eingängen
CN110556431A (zh) * 2019-09-29 2019-12-10 宁波铼微半导体有限公司 一种垂直导通氮化镓功率二极管及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙锋;秦会斌;李振森;: "一种用于动态磁性测量系统的宽带功率放大器", 电子器件, no. 05 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6239748B2 (ja) マイクロ波集積回路（ｍｍｉｃ）電力増幅器
CN107332517B (zh) 一种基于增益补偿技术的高线性宽带堆叠低噪声放大器
JP5512731B2 (ja) ２段のマイクロ波のｅ級電力増幅器
US7345539B2 (en) Broadband microwave amplifier
Meshkin et al. A novel 2.4 GHz CMOS class-E power amplifier with efficient power control for wireless communications
Al Tanany et al. Broadband GaN switch mode class E power amplifier for UHF applications
US20120286877A1 (en) Power amplifier
KR20230112148A (ko) 차동 전력 증폭기
CA3204898A1 (en) Highly efficient dual-drive power amplifier for high reliability applications
US8174315B1 (en) Method and circuit for transforming the impedance of a load
CN116260401A (zh) 射频功率放大器及射频功放模组
Motoyama et al. Stacked FET structure for multi-band mobile terminal power amplifier module
CN112653405A (zh) 宽带功率放大器及其构造方法
WO2022155163A1 (en) Highly efficient dual-drive power amplifier for high reliability applications
Li et al. A broadband high efficiency monolithic power amplifier with GaAs HBT
Rasmi et al. A 2.4 GHz packaged power amplifier using GaAs PHEMT technology
Wood et al. A high power, high efficiency UMTS amplifier using a novel Doherty configuration
KR101910896B1 (ko) 피킹 증폭기의 출력 정합회로에 공진회로를 사용하는 광대역 도허티 전력증폭기
CN218829863U (zh) 双频段功率放大模组及射频功率放大器
Do et al. Design and optimization of a high efficiency 60 GHz SiGe-HBT power amplifier
Negra et al. BiCMOS MMIC class-E power amplifier for 5 to 6 GHz wireless communication systems
Grebennikov et al. Distributed power amplifiers
Yang et al. A 5-GHz band WLAN SiGe HBT power amplifier IC with novel adaptive-linearizing CMOS bias circuit
Rasmi et al. Two-stage MMIC medium power amplifier using depletion mode PHEMT for 5.8 GHz applications
Sugiura et al. Ka-Band Stacked-FET Power Amplifier IC with Adaptively Controlled Gate Capacitor and Two-Step Adaptive Bias Circuit in 45-nm SOI CMOS

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination