CN116169965A - 一种5g通信系统和基于预失真毫米波宽带的功率放大器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种5G通信系统和基于预失真毫米波宽带的功率放大器，该功率放大器包括依次连接的输入匹配模块、预失真线性化模块、级间匹配模块、功率放大模块和输出匹配模块，级间匹配模块包括单输入端口和双输出端口，输出匹配模块包括双输入端口和单输出端口。该功率放大器通过预失真线性化模块能够避免各种寄生效应带来的非线性问题；采用预失真线性化模块为功率放大模块提供增益，能够避免该功率放大器由于差分结构带来的相位不平衡的问题；通过预失真线性化模块的第四电容提高该功率放大器增益补偿曲线的斜率，使得该功率放大器能够自适应能减少工艺带来的性能降低，从而提高该功率放大器的线性度和输出功率。

Description

一种5G通信系统和基于预失真毫米波宽带的功率放大器

技术领域

本申请涉及功率放大器技术领域，尤其涉及一种5G通信系统和基于预失真毫米波宽带的功率放大器。

背景技术

在通信产业高速发展得如今，第五代无线电标准已经出现，国内已经启用5G频段，5G频段分为sub 6G频段和毫米波频段，而目前在sub 6G频段有着强大的核心竞争力，但是面对毫米波频段仍较陌生，为了满足支持每秒千兆比特的数据速率和宽调制带宽的要求，毫米波频段的发展是迫在眉睫的。毫米波技术将在未来的通信发展占据一个非常重要的战略位置。

由于数据传输速率的提高，5G通信系统更倾向于使用复杂的高阶调制方案，如正交振幅调制技术和正交频分复用技术，其具有高峰值平均功率比。这种调制技术要求毫米波5G通信系统中的发射机和功率放大器具有相当高的线性性能。然而，高线性电路设计与高效率操作存在固有的冲突。因此，高效的线性功率放大器设计对于现代无线通信非常重要。

现有功率放大器存在无源组件建模不精确、周围元件之间的隔离和各种寄生效应带来的非线性问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种5G通信系统和基于预失真毫米波宽带的功率放大器，用于解决现有应用在5G通信系统的功率放大器存在线性度低和输出功率低的技术问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

一种基于预失真毫米波宽带的功率放大器，包括依次连接的输入匹配模块、预失真线性化模块、级间匹配模块、功率放大模块和输出匹配模块，所述级间匹配模块包括单输入端口和双输出端口，所述输出匹配模块包括双输入端口和单输出端口；所述预失真线性化模块包括第一开关管、第五开关管和第四电容，所述第一开关管的第一端分别与所述输入匹配模块的输出端和所述第五开关管的第二端连接，所述第四电容并联连接在所述第一开关管的第二端和所述第五开关管的第一端上，所述第一开关管的第三端接地；所述第四电容用于驱动所述第一开关管的第二端电压作为反向驱动信号，以提高所述预失真线性化模块的增益补偿斜率。

优选地，所述第五开关管的第二端和第三端上并联有第二电阻，所述第二电阻用于让所述第五开关管的第二端的电压与所述第五开关管的第三端的电压相等，以使所述第五开关管在线性区工作。

优选地，所述预失真线性化模块包括用于确保所述第五开关管的第三端电压正常的第三电容，所述第三电容的第一端与所述第五开关管的第三端连接，所述第三电容的第二端接地。

优选地，所述预失真线性化模块的增益补偿数值为所述第一开关管中第一端的功率与所述输入匹配模块输出源端信号的功率比较的差值。

优选地，所述功率放大模块包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的第一端与所述级间匹配模块中双输出端口的第一端口连接，所述第四开关管的第一端与所述级间匹配模块中双输出端口的第二端口连接，所述第三开关管的第三端与所述第四开关管的第三端连接后接地，所述第三开关管的第二端与所述输出匹配模块中双输入端口的第一端口连接，所述第四开关管的第二端与所述输出匹配模块中双输入端口的第二端口连接。

优选地，所述级间匹配模块的匹配网络包括第一变压器，所述第一变压器的第一端与所述预失真线性化模块的输出端连接，所述第一变压器的第一端与所述预失真线性化模块的输出端连接之间并联有第九电容，所述第一变压器的第一端作为所述单输入端口，所述第一变压器的第二端作为为所述第一开关管和所述第五开关管的第一端提供第一直流偏置电源的端口，所述第一变压器的第三端接地，所述第一变压器的第四端作为所述双输出端口的第一端口，所述第一变压器的第六端作为所述双输出端口的第二端口，所述第一变压器的第五端作为为所述功率放大模块中开关管第一端提供第二直流偏置电源的端口；所述第一变压器的第四端和所述第六端上并联有第五电容。

优选地，所述输出匹配模块包括第二变压器，所述第二变压器的第一端作为所述双输入端口的第一端口，所述第二变压器的第三端作为所述双输入端口的第二端口，所述双输入端口还与第六电容并联连接，所述第二变压器的第二端作为为所述功率放大模块中开关管第二端提供第三直流偏置电源的端口，所述第二变压器的第五端接地，所述第二变压器的第四端与所述单输出端口连接。

优选地，所述第二变压器的第四端与所述单输出端口之间设置有第七电容和第八电容，所述第七电容分别与所述第二变压器的第四端和所述第八电容连接，所述第八电容与所述单输出端口连接。

优选地，所述输入匹配模块的T型匹配网络包括第一电容、第二电容和第一电感，所述第一电容的第一端与射频信号的输入端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第二电容的第一端和所述第一电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述预失真线性化模块连接，所述第一电感的第二端接地。

本申请还提供一种5G通信系统，包括上述所述基于预失真毫米波宽带的功率放大器。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：该5G通信系统和基于预失真毫米波宽带的功率放大器，该基于预失真毫米波宽带的功率放大器包括依次连接的输入匹配模块、预失真线性化模块、级间匹配模块、功率放大模块和输出匹配模块，级间匹配模块包括单输入端口和双输出端口，输出匹配模块包括双输入端口和单输出端口。该基于预失真毫米波宽带的功率放大器通过预失真线性化模块能够避免无源组件建模不精确、周围元件之间的隔离和各种寄生效应带来的非线性问题；还通过预失真线性化模块作为单端提供增益，能够避免该功率放大器由于差分结构带来的相位不平衡的问题；通过预失真线性化模块中第四电容作为驱动第一开关管的第二端的电源，从而提高该功率放大器增益补偿曲线的斜率，使得该功率放大器能够自适应能减少工艺带来的性能降低，从而提高该功率放大器的线性度和输出功率；还通过级间匹配模块和输出匹配模块扩宽该功率放大器的宽带，解决了现有应用在5G通信系统的功率放大器存在线性度低和输出功率低的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器的框架示意图；

图2为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器的电路原理示意图；

图3为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器中预失真线性化模块的增益补偿曲线图；

图4为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器中级间匹配模块的匹配网络等效图。

具体实施方式

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请提出一种5G通信系统和基于预失真毫米波宽带的功率放大器，用于解决了现有应用在5G通信系统的功率放大器存在线性度低和输出功率低的技术问题。在本实施例中，该基于预失真毫米波宽带的功率放大器中所有的开关管均可以选为三极管、场效应管、晶闸管或IGBT管等晶体管。开关管的第一端为晶体管的栅极，开关管的第二端为晶体管的漏极，开关管的第三端为源极。

实施例一：

图1为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器的框架示意图，图2为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器的电路原理示意图，图3为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器中预失真线性化模块的增益补偿曲线图。

如图1和图2所示，本申请提供一种基于预失真毫米波宽带的功率放大器，包括依次连接的输入匹配模块10、预失真线性化模块20、级间匹配模块30、功率放大模块40和输出匹配模块50，级间匹配模块30包括单输入端口和双输出端口，输出匹配模块50包括双输入端口和单输出端口；预失真线性化模块20包括第一开关管Q1、第五开关管Q5和第四电容C4，第一开关管Q1的第一端分别与输入匹配模块10的输出端和第五开关管Q5的第二端连接，第四电容C4并联连接在第一开关管Q1的第二端和第五开关管Q5的第一端上，第一开关管Q1的第三端接地；第四电容C4用于驱动第一开关管Q1的第二端电压作为反向驱动信号，以提高预失真线性化模块的增益补偿斜率。

需要说明的是，输入的射频信号连接到输入匹配模块10的输入端，输入匹配模块10的输出端与预失真线性化模块20的输入端连接，预失真线性化模块20的输出端与级间匹配模块30的输入端连接，级间匹配模块30的输出端与功率放大模块40的输入端连接，功率放大模块40的输出端与输出匹配模块50的输入端连接，输出匹配模块50的输出端与负载连接。单输入端口输入的信号是单端信号，双输出端口输出的信号是差分信号，双输入端口输入的信号是差分信号，单输出端口输出的信号是单端信号。在本实施例中，第一开关管Q1的第一端还串联第三电阻与级间匹配模块提供的第一直流偏置电源连接，第五开关管Q5的第一端还串联第一电阻与级间匹配模块提供的第一直流偏置电源连接。

在本申请实施例中，预失真线性化模块20的增益补偿数值为第一开关管中第一端的功率与输入匹配模块10输出源端信号的功率比较的差值。

需要说明的是，源端信号经过输入匹配模块10通过预失真线性化模块20并进入功率放大模块40，当源端信号较小时，第五开关管Q5会工作在深线性工作区，充当一个近似恒定的低分流电阻器，而随着源端信号的功率Pin逐渐增加，第五开关管Q5会移动到中间线性工作区，提高其等效电阻值，最后达到线性工作区的最大值。为了设计具有有效补偿效果的预失真线性化模块20，在已知源端信号的功率Pin，将第一开关管Q1的栅极处的功率设置为PQ1G，预失真线性化模块20的增益补偿数值为GLIN，则可用GLIN＝PQ1G-Pin计算得出增益补偿数值，增益补偿曲线如图3所示。

在本申请实施例中，该基于预失真毫米波宽带的功率放大器通过预失真线性化模块能够避免无源组件建模不精确、周围元件之间的隔离和各种寄生效应带来的非线性问题；还通过预失真线性化模块作为单端提供增益，能够避免该功率放大器由于差分结构带来的相位不平衡的问题。其中，该基于预失真毫米波宽带的功率放大器通过预失真线性化模块中第四电容作为驱动第一开关管的第二端的电源，从而提高该功率放大器增益补偿曲线的斜率，使得该功率放大器能够自适应能减少工艺带来的性能降低；通过第四电容还起到隔直作用，避免级间匹配模块的直流偏置信号流入第一开关管。该功率放大器通过预失真线性化模块的第四电容能够减少的版图面积，且第四电容的品质因数较高可以减少该功率放大器的损耗。

本申请提供的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，包括依次连接的输入匹配模块、预失真线性化模块、级间匹配模块、功率放大模块和输出匹配模块，级间匹配模块包括单输入端口和双输出端口，输出匹配模块包括双输入端口和单输出端口。该基于预失真毫米波宽带的功率放大器通过预失真线性化模块能够避免无源组件建模不精确、周围元件之间的隔离和各种寄生效应带来的非线性问题；采用预失真线性化模块为功率放大模块提供增益，能够避免该功率放大器由于差分结构带来的相位不平衡的问题；通过预失真线性化模块中第四电容作为驱动第一开关管的第二端的电源，从而提高该功率放大器增益补偿曲线的斜率，使得该功率放大器能够自适应能减少工艺带来的性能降低，从而提高该功率放大器的线性度和输出功率；还通过级间匹配模块和输出匹配模块拓宽该功率放大器的宽带，解决了现有应用在5G通信系统的功率放大器存在线性度低和输出功率低的技术问题。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，预失真线性化模块20包括用于确保第五开关管Q5的第三端电压正常的第三电容C3，第三电容C3的第一端与第五开关管Q5的第三端连接，第三电容C3的第二端接地。第五开关管Q5的第二端和第三端上并联有第二电阻R2，第二电阻R2用于让第五开关管Q5的第二端的电压与第五开关管Q5的第三端的电压相等，以使第五开关管Q5在线性区工作。

需要说明的是，预失真线性化模块20中将第五开关管Q5的第二端的电压与其第三端的电压保持一致，确保第五开关管Q5工作在线性区；通过第二电阻R2保证第五开关管Q5的第二端的电压与其第三端的电压相等，并避开在第五开关管Q5的第三端加入额外的直流偏置保证电压值。在第五开关管Q5的第三端串联第三电容C3产生交流通路保证第五开关管Q5的第三端电压有正常的摆幅。在本实施例中，如图2所示，第五开关管Q5的漏极与第一开关管Q1的栅极相连，第五开关管Q5的源极与第二电阻R2和第三电容C3相连，第三电容C3的另一端接地，第二电阻R2的另一端与第五开关管Q5的漏极连接；第五开关管Q5的栅极与第一电阻R1和第五电容C4相连，第四电容C4另一端与第一开关管Q1漏极，第一电阻R1的另一端接直流偏置VG2，直流偏置VG2给第五开关管Q5的栅极提供第一直流偏置电源。第一开关管Q1栅极与第三电阻R3连接，第三电阻R3的另一端与直流偏置VG1连接，直流偏置VG1给第一开关管Q1的栅极提供第一直流偏置电源。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，功率放大模块40包括第三开关管Q3和第四开关管Q4，第三开关管Q3的第一端与级间匹配模块30中双输出端口的第一端口连接，第四开关管Q4的第一端与级间匹配模块30中双输出端口的第二端口连接，第三开关管Q3的第三端与第四开关管Q4的第三端连接后接地，第三开关管Q3的第二端与输出匹配模块50中双输入端口的第一端口连接，第四开关管Q4的第二端与输出匹配模块50中双输入端口的第二端口连接。

需要说明的是，级间匹配模块的双输出端口输出差分信号分别连接第三开关管Q3和第四开关管Q4的栅极，第三开关管Q3和第四开关管Q4的源级相连后接地，第三开关管Q3和第四开关管Q4的漏极分别输出差分信号，并将差分信号连接到输出匹配模块的双输入端口。输出匹配模块50的变压器第二端k作为提供第三直流偏置电源的直流偏置VD2，为第三开关管Q3和第四开关管Q4的漏极提供直流偏置VD2。该基于预失真毫米波宽带的功率放大器的功率放大模块40采用差分结构，差分结构的功率放大模块40对共模信号具有抑制作用，在理想状态下，功率放大模块40的共模输出为零，能更好地抑制各种环境所带来的不必要的噪声和干扰，从而提高该基于预失真毫米波宽带的功率放大器的线性度。差分结构的功率放大模块40可以使得第三开关管Q3和第四开关管Q4的源级连在一起，从交流信号的角度分析，第三开关管Q3和第四开关管Q4的源级会出现一个交流理想接地，也即缓解第三开关管Q3和第四开关管Q4的源级接线工艺和寄生效应导致的增益减少的问题。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，级间匹配模块30的匹配网络包括第一变压器T1，第一变压器T1的第一端A与预失真线性化模块20的输出端连接，第一变压器T1的第一端A与预失真线性化模块20的输出端连接之间并联有第九电容C9，第一变压器T1的第一端A作为单输入端口，第一变压器T1的第二端E作为为第一开关管Q1和第五开关管Q3的第一端提供第一直流偏置电源的端口，第一变压器T1的第三端B接地，第一变压器T1的第四端C作为双输出端口的第一端口，第一变压器T1的第六端D作为双输出端口的第二端口，第一变压器T1的第五端F作为为功率放大模块40中开关管第一端提供第二直流偏置电源的端口，第二直流偏置电源用于给功率放大模块40的第三开关管Q3和第六开关管Q6的第一端提供电源；第一变压器T1的第四端C和第六端D上并联有第五电容C5。

需要说明的是，预失真线性化模块20的输出经过并联第九电容C9连接到第一变压器T1的第一端A，而第一变压器T1的第三端B接地。第一变压器T1的中心抽头第二端E为预失真线性化模块20的第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极提供直流偏置VD1，第一变压器T1的第五端F为功率放大模块40的第三开关管Q3和第四开关管Q4的栅极提供直流偏置VG3，通过第一变压器T1的欧米茄从单输入端口输入转换为差分信号并分别从第四端C和第六端D输出，差分信号分别通过第五电容C5输出到功率放大模块40。

图4为本申请实施例所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器中级间匹配模块的匹配网络等效图。

在本申请实施例中，第一变压器T1的实际结构是一个初级线圈和次级线圈相互耦合，等效电路如图4所示，Lm是两个线圈耦合的互感值，Lp是初级线圈的自感值减去互感值，Ls是次级线圈的自感值减去互感值，当两个线圈自感值不一致时，Lp和Ls其中一个还可能是一个负值，电感为负值也即等效为一个电容，所以不同的第一变压器可以组成不同的匹配网络，可以代替传统电容电感的匹配方式。级间匹配模块30采用第一变压器匹配也解决了级间匹配窄带的问题，使得该基于预失真毫米波宽带的功率放大器的宽带匹配成为可能。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，输入匹配模块10的T型匹配网络包括第一电容C1、第二电容C2和第一电感L1，第一电容C1的第一端与射频信号的输入端RFIN连接，第一电容C1的第二端分别与第二电容C2的第一端和第一电感L1的第一端连接，第二电容C2的第二端与预失真线性化模块20的输入端连接，第一电感L1的第二端接地。

需要说明的是，第二电容C2的第二端输出的信号至驱动放大模块20。其中，输入匹配模块10采用T型匹配网络降低输入端RFIN输入射频信号的回弹，输入匹配模块10的第一电容C1参与匹配并起到隔断直流的作用；输入匹配模块10也可以为该基于预失真毫米波宽带的功率放大器匹配出合适的输入阻抗。

如图2所示，在本申请的一个实施例中，输出匹配模块50包括第二变压器T2，第二变压器T2的第一端G作为双输入端口的第一端口，第二变压器T2的第三端H作为双输入端口的第二端口，双输入端口还与第六电容C6并联连接，第二变压器T2的第二端K作为为功率放大模块40中开关管第二端提供的第三直流偏置电源的端口，第二变压器T1的第五端J接地，第二变压器T2的第四端I与单输出端口连接。第二变压器T2的第四端I与单输出端口之间设置有第七电容C7和第八电容C8，第七电容C7分别与第二变压器T2的第四端I和第八电容C8连接，第八电容C8与单输出端口RFOUT连接。

需要说明的是，功率放大模块40的输出的放大信号经过并联第六电容C6分别连接到第二变压器T2的第一端G和第三端H，第二变压器T2的第二端K为功率放大模块40的开关管Q3、Q4的漏极提供直流偏置VD2，通过第二变压器T2使放大信号从差分双端信号转换为单端信号并分别从第二变压器T2的第四端I输出，第二变压器T2的第五端J接地，第二变压器T2输出的通信信号通过并联第七电容C7并连接到串联第八电容C8，最后从单输出端口RFOUT输出通信信号。在本实施例中，输出匹配模块的原理和优势与级间匹配模块一致。由于功率放大模块为输出更大的输出功率，需要的管子较大，最佳负载阻抗较小，变压器不仅可以充当一个匹配网络，还具有阻抗变换的作用，所以输出匹配模块采用一个匝数比为1:2的第二变压器，使得50欧姆的单输出端口RFOUT转换为功率放大模块中开关管的最佳负载阻抗RL，从而提高输出功率。该基于预失真毫米波宽带的功率放大器通过功率放大模块40提高输出功率，采用输出匹配模块的第二变压器减少输出功率的损失并将功率成功输出。

实施例二：

本申请还提供一种5G通信系统，包括上述基于预失真毫米波宽带的功率放大器。

需要说明的是，实施例二中基于预失真毫米波宽带的功率放大器的内容已经实施例一中阐述了，此实施例二中不再对基于预失真毫米波宽带的功率放大器的内容再次阐述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，包括依次连接的输入匹配模块、预失真线性化模块、级间匹配模块、功率放大模块和输出匹配模块，所述级间匹配模块包括单输入端口和双输出端口，所述输出匹配模块包括双输入端口和单输出端口；所述预失真线性化模块包括第一开关管、第五开关管和第四电容，所述第一开关管的第一端分别与所述输入匹配模块的输出端和所述第五开关管的第二端连接，所述第四电容并联连接在所述第一开关管的第二端和所述第五开关管的第一端上，所述第一开关管的第三端接地；所述第四电容用于驱动所述第一开关管的第二端电压作为反向驱动信号，以提高所述预失真线性化模块的增益补偿斜率。

2.根据权利要求1所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述第五开关管的第二端和第三端上并联有第二电阻，所述第二电阻用于让所述第五开关管的第二端的电压与所述第五开关管的第三端的电压相等，以使所述第五开关管在线性区工作。

3.根据权利要求1所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述预失真线性化模块包括用于确保所述第五开关管的第三端电压正常的第三电容，所述第三电容的第一端与所述第五开关管的第三端连接，所述第三电容的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述预失真线性化模块的增益补偿数值为所述第一开关管中第一端的功率与所述输入匹配模块输出源端信号的功率比较的差值。

5.根据权利要求1所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述功率放大模块包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的第一端与所述级间匹配模块中双输出端口的第一端口连接，所述第四开关管的第一端与所述级间匹配模块中双输出端口的第二端口连接，所述第三开关管的第三端与所述第四开关管的第三端连接后接地，所述第三开关管的第二端与所述输出匹配模块中双输入端口的第一端口连接，所述第四开关管的第二端与所述输出匹配模块中双输入端口的第二端口连接。

6.根据权利要求1所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述级间匹配模块的匹配网络包括第一变压器，所述第一变压器的第一端与所述预失真线性化模块的输出端连接，所述第一变压器的第一端与所述预失真线性化模块的输出端连接之间并联有第九电容，所述第一变压器的第一端作为所述单输入端口，所述第一变压器的第二端作为为所述第一开关管和所述第五开关管的第一端提供第一直流偏置电源的端口，所述第一变压器的第三端接地，所述第一变压器的第四端作为所述双输出端口的第一端口，所述第一变压器的第六端作为所述双输出端口的第二端口，所述第一变压器的第五端作为为所述功率放大模块中开关管第一端提供第二直流偏置电源的端口；所述第一变压器的第四端和所述第六端上并联有第五电容。

7.根据权利要求1所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述输出匹配模块包括第二变压器，所述第二变压器的第一端作为所述双输入端口的第一端口，所述第二变压器的第三端作为所述双输入端口的第二端口，所述双输入端口还与第六电容并联连接，所述第二变压器的第二端作为为所述功率放大模块中开关管第二端提供第三直流偏置电源的端口，所述第二变压器的第五端接地，所述第二变压器的第四端与所述单输出端口连接。

8.根据权利要求7所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述第二变压器的第四端与所述单输出端口之间设置有第七电容和第八电容，所述第七电容分别与所述第二变压器的第四端和所述第八电容连接，所述第八电容与所述单输出端口连接。

9.根据权利要求1所述的基于预失真毫米波宽带的功率放大器，其特征在于，所述输入匹配模块的T型匹配网络包括第一电容、第二电容和第一电感，所述第一电容的第一端与射频信号的输入端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第二电容的第一端和所述第一电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述预失真线性化模块连接，所述第一电感的第二端接地。

10.一种5G通信系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述基于预失真毫米波宽带的功率放大器。

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