CN116232246A - 射频功率放大器 - Google Patents

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CN116232246A CN202310147685.1A CN202310147685A CN116232246A CN 116232246 A CN116232246 A CN 116232246A CN 202310147685 A CN202310147685 A CN 202310147685A CN 116232246 A CN116232246 A CN 116232246A
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彭艳军
宣凯
郭嘉帅
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Shenzhen Volans Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种射频功率放大器，射频功率放大器包括依次电连接且集成在同一基板上的信号输入端、采用CMOS工艺实现的驱动放大器、采用GaAs HBT工艺实现的功率放大器、功率合成网络以及信号输出端；驱动放大器依次电连接的第一级放大器、级间巴伦网络、第二级放大器以及第二级输出变压器网络；第一级放大器的输入端连接至信号输入端，级间巴伦网络的输出端连接至第二级放大器的输入端；用于将第一级放大器进行功率放大后的单端信号转换为差分信号，并输出第一差分信号和第二差分信号。本发明射频功率放大器插损小，输出功率高，提升了效率和线性度。

Description

射频功率放大器
技术领域
本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种射频功率放大器。
背景技术
目前，现代无线通信为了提高数据传输速率和频谱利用率高，信号的调制方式采用了正交频分复用(OFDM)技术。OFDM信号是通过多载波调制后合成信号，具有较高的峰均比，而高峰均比信号要求无线通信功率放大器具有较高的线性以保证信号不失真的传输。4G LTE系统已经对射频前端的功率输出、选择性、功耗等性能提出了严格的要求，5G调制方案又增加了额外的需求，相比于4G LTE，5G NR在工作频率上更高，信号的调制方式变得更加复杂，峰均比更高，对射频功率放大器的线性度提出了更高的要求。5G天线端输出功率相比于原先的4G提升了一倍，考虑到射频模组后端的开关、Diplexer以及走线插损，射频功率放大器的实际输出功率将会是4G的4倍左右。5G终端要求输出功率的增加以及信号峰均比的大幅增加，导致射频功率放大器的消耗的电流成倍增长，晶体管的热效应将变得越来越严峻。
现有的移动端用射频功率放大器常用的集成电路工艺为CMOS工艺和GaAs HBT工艺。低成本是CMOS工艺的最大优势，CMOS工艺的晶圆是最便宜的。然而，绝大多数CMOS工艺是针对高密度数字电路设计优化的，并不利于要处理大信号的射频功率放大器设计。GaAsHBT工艺基于半绝缘的GaAs衬底制成，功率密度高，跨导值大，击穿电压高，线性度好，信号间相互影响小，无源元件插损小，非常适合射频功率放大器的设计。相对于GaAs HBT器件，CMOS器件的击穿电压低，线性度差，衬底是半绝缘的，损耗大，设计高功率的CMOS射频功率放大器是非常困难的，但GaAs晶圆的成本要高于CMOS晶圆。尽最大可能采用CMOS工艺设计电路，甚至实现基带、存储和射频的全集成电路一直是设计师追求的目标。
受到CMOS器件物理特性的限制，单个CMOS放大器的输出功率低。为了提高输出功率，需要将多路CMOS放大器的输出功率进行功率合成。设计CMOS射频功率放大器常用的功率合成方式，采用磁耦合变压器功率合成网络将多路差分输出信号进行功率合成。由于CMOS工艺的衬底是半绝缘的，随着工作频率的提高，磁耦合变压器功率合成网络的插损较大，降低了CMOS功率放大器的输出功率和效率。另外，CMOS射频功率放大器的线性也比GaAsHBT功放差。
然而，单个CMOS放大器的输出功率低。为了提高输出功率，需要将多路CMOS放大器的输出功率进行功率合成。传统的CMOS射频功率放大器采用磁耦合变压器功率合成网络将多路差分输出信号进行功率合成。由于CMOS工艺的衬底是半绝缘的，随着工作频率的提高，磁耦合变压器功率合成网络的插损较大，降低了CMOS功率放大器的输出功率和效率。另外，CMOS射频功率放大器的线性也比GaAs HBT功放差。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提出一种射频功率放大器，以解决现有射频功率放大器插损大，输出功率和效率低，线性度差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明实施例提供一种射频功率放大器，所述射频功率放大器包括依次电连接且集成在同一基板上的信号输入端、采用CMOS工艺实现的驱动放大器、采用GaAs HBT工艺实现的功率放大器、功率合成网络以及信号输出端；所述驱动放大器依次电连接的第一级放大器、级间巴伦网络、第二级放大器以及第二级输出变压器网络；
所述第一级放大器的输入端连接至所述信号输入端，用于将所述信号输入端输入的功率进行放大输出至所述级间巴伦网络的输入端；
所述级间巴伦网络的输出端连接至所述第二级放大器的输入端；用于将所述第一级放大器进行功率放大后的单端信号转换为差分信号，并输出第一差分信号和第二差分信号；
所述第二级放大器包括皆由互补型金属氧化物半导体构成的第一放大模块和第二放大模块，所述第一放大模块的第一输入端和所述第一放大模块的第二输入端分别连接至所述级间巴伦网络的第一输出端和所述级间巴伦网络的第二输出端；用于分别将所述第一差分信号和所述第二差分信号进行功率放大，并输出至所述第二级输出变压器网络的输入端；所述第二放大模块的第一输入端和所述第二放大模块的第二输入端分别连接至所述级间巴伦网络的第一输出端和所述级间巴伦网络的第二输出端；用于分别将所述第一差分信号和所述第二差分信号进行功率放大，并输出至所述第二级输出变压器网络的输入端；
所述第二级输出变压器网络包括第一输出变压器网络和第二输出变压器网络；所述第一放大模块的第一输出端和所述第一放大模块的第二输出端分别连接至所述第一输出变压器网络的第一输入端和所述第一输出变压器网络的第二输入端，所述第二放大模块的第一输出端和所述第二放大模块的第二输出端分别连接至所述第二输出变压器网络的第一输入端和所述第二输出变压器网络的第二输入端；所述第一输出变压器网络的第一输出端和所述第一输出变压器网络的第二输出端分别连接至所述功率放大器的输入端；所述第二输出变压器网络的第一输出端和所述第二输出变压器网络的第二输出端分别连接至所述功率放大器的输入端；
所述功率放大器包括第一功率放大单元、第二功率放大单元、第三功率放大单元和第四功率放大单元，所述第一功率放大单元的输入端连接所述第一输出变压器网络的第一输出端，所述第二功率放大单元的输入端连接所述第一输出变压器网络的第二输出端，所述第三功率放大单元的输入端连接所述第二输出变压器网络的第一输出端，所述第四功率放大单元的输入端连接所述第二输出变压器网络的第二输出端，第一功率放大单元的输出端、第二功率放大单元的输出端、第三功率放大单元的输出端和第四功率放大单元的输出端分别连接至所述功率合成网络的第一输入端、所述功率合成网络的第二输入端、所述功率合成网络的第三输入端和所述功率合成网络的第四输入端；所述功率合成网络用于将所述第一功率发大单元和所述第二功率发大单元共同输出的放大功率合成第一路输出信号并从所述功率合成网络的第一输出端输出；所述功率合成网络用于将所述第三功率发大单元和所述第四功率发大单元共同输出的放大功率合成第二路输出信号并从所述功率合成网络的第二输出端输出；
所述信号输出端分别与所述功率合成网络的第一输出端和所述功率合成网络的第二输出端连接，用于将所述功率合成网络合成的一端单端信号输出。
优选的，所述功率合成网络包括自耦变压器；所述自耦变压器包括第一初级线圈、分别与所述第一初级线圈耦合的第一次级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈；所述第一次级线圈、所述第二次级线圈和所述第三次级线圈串联设置；
所述第一初级线圈的第一端作为所述功率合成网络的第一输入端连接至所述第一功率放大单元的输出端；所述第一初级线圈的第二端作为所述功率合成网络的第二输入端连接至所述第二功率放大单元的输出端；
所述第二次级线圈的第一端作为所述功率合成网络的第三输入端连接至所述第三功率放大单元的输出端；所述第二次级线圈的第二端作为所述功率合成网络的第四输入端连接至所述第三功率放大单元的输出端；
所述第三次级线圈与所述信号输出端连接，用于输出所述功率合成单元合成的输出信号。
优选的，所述第一级放大器包括第一输入匹配网络和第一级放大单元；
所述第一输入匹配网络包括第一电容、第二电容、第一电阻以及第一电感；
所述第一电容的第一端作为所述第一级放大器的输入端，与所述信号输出端连接；
所述第二电容的第一端连接至所述第一电容的第二端，所述第二电容的第二端接地；
所述第一电阻的第一端连接至所述第一电容的第二端，所述第一电阻的第二端连接至第一控制极电压；
所述第一电感的第一端连接至所述第一电容的第二端；
所述第一级放大单元包括第一场效应管、第二场效应管、第三电容以及第二电阻；
所述第一场效应管的栅极连接至所述第一电感的第二端，所述第一场效应管的源极接地；
所述第二场效应管的源极连接至所述第一场效应管的漏极，所述第二场效应管的漏极作为所述第一级放大器的输出端，与所述级间巴伦的输入端连接；
所述第三电容的第一端连接至所述第二场效应管的栅极，所述第三电容的第二端接地；
所述第二电阻的第一端连接至所述第二场效应管的栅极，所述第二电阻的第二端连接至第二控制极电压。
优选的，所述级间巴伦网络包括第一变压器、第四电容、第五电容和第三电阻；
所述第一变压器的初级线圈的第一端作为所述级间巴伦网络的输入端连接至所述第一级放大器的输出端，所述第四电容的第一端连接所述第一变压器的初级线圈的第一端，所述第四电容的第二端连接所述第一变压器的初级线圈的第二端，所述第一变压器的次级线圈的第一端分别连接所述第一放大模块的第一输入端和第二放大模块的第一输入端，所述第一变压器的次级线圈的第二端分别连接所述第一放大模块的第二输入端和所述第二放大模块的第二输入端；所述第五电容的第一端连接所述第一变压器的次级线圈的第一端，所述第五电容的第二端连接所述第一变压器的次级线圈的第二端；所述第三电阻的第一端连接所述第一变压器的次级线圈的第三端，所述第三电阻的第二端连接所述第二控制极电压。
优选的，所述第一放大模块包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管以及第四电阻；
所述第三场效应管的栅极作为所述第一放大模块的第一输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第一端连接，所述第三场效应管的源极接地；
所述第四场效应管的源极连接至所述第三场效应管的漏极，所述第四场效应管的漏极作为所述第一放大模块的第二输出端，与所述第一输出变压器网络的第二输入端连接；
所述第五场效应管的栅极作为所述第一放大模块的第二输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第二端连接，所述第五场效应管的源极接地；
所述第六场效应管的源极与所述第五场效应管的漏极连接，所述第六场效应管的栅极与所述第四场效应管的栅极连接，所述第六场效应管的漏极作为所述第一放大模块的第一输出端，与所述第一输出变压器网络的第一输入端连接；
所述第四电阻的第一端连接至所述第四场效应管的栅极，所述第四电阻的第二端连接至所述第二控制极电压；
所述第二放大模块包括第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管以及第五电阻；
所述第七场效应管的栅极作为所述第二放大模块的第一输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第一端连接，所述第七场效应管的源极接地；
所述第八场效应管的源极连接至所述第七场效应管的漏极，所述第八场效应管的漏极作为所述第二放大模块的第二输出端，与所述第二输出变压器网络的第二输入端连接；
所述第九场效应管的栅极作为所述第二放大模块的第二输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第二端连接，所述第九场效应管的源极接地；
所述第十场效应管的源极与所述第九场效应管的漏极连接，所述第十场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极连接，所述第十场效应管的漏极作为所述第二放大模块的第一输出端，与所述第二输出变压器网络的第一输入端连接；
所述第五电阻的第一端连接至所述第八场效应管的栅极，所述第五电阻的第二端连接至所述第二控制极电压。
优选的，所述第一输出变压器网络包括第一输出变压器、第六电容和第七电容；
所述第六电容与所述第一输出变压器的初级线圈并联；所述第七电容与所述第一输出变压器的次级线圈并联；
所述第一输出变压器的初级线圈的第一端作为所述第一输出变压器网络的第一输入端连接至所述第一放大模块的第一输出端；所述第一输出变压器的初级线圈的第二端作为所述第一输出变压器网络的第二输入端连接至所述第一放大模块的第二输出端；
所述第一输出变压器的次级线圈的第一端作为所述第一输出变压器网络的第一输出端连接至所述第一功率放大单元的输入端；所述第一输出变压器的次级线圈的第二端作为所述第一输出变压器网络的第二输出端连接至所述第二功率放大单元的输入端；
所述第二输出变压器网络包括第二输出变压器、第八电容和第九电容；
所述第八电容与所述第二输出变压器的初级线圈并联；所述第九电容与所述第二输出变压器的次级线圈并联；
所述第二输出变压器的初级线圈的第一端作为所述第二输出变压器网络的第一输入端连接至所述第二放大模块的第一输出端；所述第二输出变压器的初级线圈的第二端作为所述第二输出变压器网络的第二输入端连接至所述第二放大模块的第二输出端；
所述第二输出变压器的次级线圈的第一端作为所述第二输出变压器网络的第一输出端连接至所述第三功率放大单元的输入端；所述第二输出变压器的次级线圈的第二端作为所述第二输出变压器网络的第二输出端连接至所述第四功率放大单元的输入端。
优选的，所述第一功率放大单元包括第十电容和第一三极管；所述第十电容的第一端作为所述第一功率放大单元的输入端连接至所述第一输出变压器网络的第一输出端，所述第十电容的第二端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述功率合成网络的初级线圈的第一端；
所述第二功率放大单元包括第十一电容和第二三极管；所述第十一电容的第一端作为所述第二功率放大单元的输入端连接至所述第一输出变压器网络的第二输出端，所述第十一电容的第二端连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极连接所述功率合成网络的初级线圈的第二端；
所述第三功率放大单元包括第十二电容和第三三极管；所述第十二电容的第一端作为所述第三功率放大单元的输入端连接至所述第二输出变压器网络的第一输出端，所述第十二电容的第二端连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极连接所述功率合成网络的第二次级线圈的第一端；
所述第四功率放大单元包括第十三电容和第四三极管；所述第十三电容的第一端作为所述第四功率放大单元的输入端连接至所述第二输出变压器网络的第二输出端，所述第十三电容的第二端连接所述第四三极管的基极，所述第四三极管的发射极接地，所述第四三极管的集电极连接所述功率合成网络的第二次级线圈的第二端；
所述功率放大器还包括第十四电容、第十五电容和线性化偏置电路；所述第十四电容的第一端连接所述第一三极管的集电极，所述第十四电容的第二端连接所述第二三极管的集电极；所述第十五电容的第一端连接所述第三三极管的集电极，所述第十五电容的第二端连接所述第四三极管的集电极；所述线性化偏置电路的输出端分别连接所述第一三极管的基极、所述第二三极管的基极、所述第三三极管的基极和所述第四三极管的基极，所述线性化偏置电路的输入端连接基准电压。
优选的，所述线性化偏置电路包括第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第六电阻和第十六电容；
所述五三极管的发射极作为所述线性化偏置电路的第一输出端，分别连接至所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极；所述六三极管的发射极作为所述线性化偏置电路的第二输出端，分别连接至所述第三三极管的基极和所述第四三极管的基极；所述第五三极管的集电极和所述第六三极管的集电极分别连接电源电压；
所述第七三极管的发射极与所述第八三极管的集电极连接，所述第八三极管的发射极接地，所述第八三极管的基极与所述第八三极管的集电极连接，所述第七三极管的集电极连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述基准电压；
所述第十六电容的第一端连接所述第五三极管的基极，所述第十六电容的第二端接地。
优选的，所述功率合成网络还包括第十七电容、第十八电容和第十九电容，所述第十九电容的第一端分别连接所述第一次级线圈的第一端和所述第十七电容的第一端，所述第十九电容的第二端接地；所述第十七电容的第二端分别连接所述第三次级线圈的第二端和所述第十八电容的第一端，所述第十八电容的第二端连接所述信号输出端。
优选的，所述射频功率放大器还包括第七电阻，所述第七电阻的第一端连接至所述信号输出端，所述第七电阻的第二端接地。
与相关技术相比，本发明的实施例中，通过将信号输入端、驱动放大器、功率放大器、功率合成网络以及信号输出端依次电连接；所述驱动放大器依次电连接的第一级放大器、级间巴伦网络、第二级放大器以及第二级输出变压器网络；驱动级放大器采用CMOS工艺实现，功率放大器末级采用GaAs HBT工艺实现，三端口自耦变压器功率合成网络在基板上实现；CMOS放大器具有成本优势，但输出功率有限，采用CMOS工艺设计驱动级放大器既利用了其成本上的优势，又可以提供足够大的驱动功率。GaAs HBT器件击穿电压高、线性度好、效率高，用作功率放大器末级，保证了整个射频功率放大器的性能。基板上的金属线品质因数高，三端口自耦变压器功率合成网络在基板上实现，插损小，这样提升了整个射频功率放大器的输出功率、效率和线性度。
附图说明
下面结合附图详细说明本发明。通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：
图1为本发明实施例中射频功率放大器的结构框图；
图2为本发明实施例中射频功率放大器的电路图；
图3为本发明实施例中驱动放大器的结构示意图；
图4为本发明实施例中功率放大器和功率合成网络的结构示意图；
图5为本发明实施例中三端口自耦变压器的结构示意图。
其中，100、射频功率放大器，1、信号输入端，2、驱动放大器，21、第一级放大器，22、级间巴伦网络，23、第二级放大器，231、第一放大模块，232、第二放大模块，24、第二级输出变压器网络，241、第一输出变压器网络，242、第二输出变压器网络，3、功率放大器，31、线性化偏置电路，4、功率合成网络，5、信号输出端。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，本发明实施例提供一种射频功率放大器100，所述射频功率放大器100包括依次电连接且集成在同一基板上的信号输入端1、采用CMOS工艺实现的驱动放大器2、采用GaAs HBT工艺实现的功率放大器3、功率合成网络4以及信号输出端5；所述驱动放大器2依次电连接的第一级放大器21、级间巴伦网络22、第二级放大器23以及第二级输出变压器网络24。驱动放大器、GaAs HBT功率放大器3和三端口自耦变压器功率合成网络4三部分组成，三者集成在同一基板上。
所述第一级放大器21的输入端连接至所述信号输入端1，用于将所述信号输入端1输入的功率进行放大输出至所述级间巴伦网络22的输入端。
所述级间巴伦网络22的输出端连接至所述第二级放大器23的输入端；用于将所述第一级放大器21进行功率放大后的单端信号转换为差分信号，并输出第一差分信号和第二差分信号。
所述第二级放大器23包括皆由互补型金属氧化物半导体构成的第一放大模块231和第二放大模块232，所述第一放大模块231的第一输入端和所述第一放大模块231的第二输入端分别连接至所述级间巴伦网络22的第一输出端和所述级间巴伦网络22的第二输出端；用于分别将所述第一差分信号和所述第二差分信号进行功率放大，并输出至所述第二级输出变压器网络24的输入端；所述第二放大模块232的第一输入端和所述第二放大模块232的第二输入端分别连接至所述级间巴伦网络22的第一输出端和所述级间巴伦网络22的第二输出端；用于分别将所述第一差分信号和所述第二差分信号进行功率放大，并输出至所述第二级输出变压器网络24的输入端。第一放大模块231和第二放大模块232分别将第一差分信号和第二差分信号进行功率放大并输出至第二级输出变压器网络24的输入端。
所述第二级输出变压器网络24包括第一输出变压器网络241和第二输出变压器网络242；所述第一放大模块231的第一输出端和所述第一放大模块231的第二输出端分别连接至所述第一输出变压器网络241的第一输入端和所述第一输出变压器网络241的第二输入端，所述第二放大模块232的第一输出端和所述第二放大模块232的第二输出端分别连接至所述第二输出变压器网络242的第一输入端和所述第二输出变压器网络242的第二输入端；所述第一输出变压器网络241的第一输出端和所述第一输出变压器网络241的第二输出端分别连接至所述功率放大器3的输入端；所述第二输出变压器网络242的第一输出端和所述第二输出变压器网络242的第二输出端分别连接至所述功率放大器3的输入端。
所述功率放大器3包括第一功率放大单元、第二功率放大单元、第三功率放大单元和第四功率放大单元，所述第一功率放大单元的输入端连接所述第一输出变压器网络241的第一输出端，所述第二功率放大单元的输入端连接所述第一输出变压器网络241的第二输出端，所述第三功率放大单元的输入端连接所述第二输出变压器网络242的第一输出端，所述第四功率放大单元的输入端连接所述第二输出变压器网络242的第二输出端，第一功率放大单元的输出端、第二功率放大单元的输出端、第三功率放大单元的输出端和第四功率放大单元的输出端分别连接至所述功率合成网络4的第一输入端、所述功率合成网络4的第二输入端、所述功率合成网络4的第三输入端和所述功率合成网络4的第四输入端；所述功率合成网络4用于将所述第一功率发大单元和所述第二功率发大单元共同输出的放大功率合成第一路输出信号并从所述功率合成网络4的第一输出端输出；所述功率合成网络4用于将所述第三功率发大单元和所述第四功率发大单元共同输出的放大功率合成第二路输出信号并从所述功率合成网络4的第二输出端输出。所述信号输出端5分别与所述功率合成网络4的第一输出端和所述功率合成网络4的第二输出端连接，用于将所述功率合成网络4合成的一端单端信号输出。
在本实施例中，所述功率合成网络4包括自耦变压器XFM4；所述自耦变压器包括第一初级线圈、分别与所述第一初级线圈耦合的第一次级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈；所述第一次级线圈、所述第二次级线圈和所述第三次级线圈串联设置。
所述第一初级线圈的第一端作为所述功率合成网络4的第一输入端连接至所述第一功率放大单元的输出端；所述第一初级线圈的第二端作为所述功率合成网络4的第二输入端连接至所述第二功率放大单元的输出端。
所述第二次级线圈的第一端作为所述功率合成网络4的第三输入端连接至所述第三功率放大单元的输出端；所述第二次级线圈的第二端作为所述功率合成网络4的第四输入端连接至所述第三功率放大单元的输出端。
所述第三次级线圈与所述信号输出端5连接，用于输出所述功率合成单元合成的输出信号。
在本实施例中，所述功率合成网络4还包括第十七电容C17、第十八电容C18和第十九电容C19，所述第十九电容C19的第一端分别连接所述第一次级线圈的第一端和所述第十七电容C17的第一端，所述第十九电容C19的第二端接地；所述第十七电容C17的第二端分别连接所述第三次级线圈的第二端和所述第十八电容C18的第一端，所述第十八电容C18的第二端连接所述信号输出端5。
在本实施例中，所述第一级放大器21包括第一输入匹配网络和第一级放大单元。
所述第一输入匹配网络包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻Rb1以及第一电感L1；所述第一电容C1的第一端作为所述第一级放大器21的输入端，与所述信号输出端5连接。所述第二电容C2的第一端连接至所述第一电容C1的第二端，所述第二电容C2的第二端接地；所述第一电阻Rb1的第一端连接至所述第一电容C1的第二端，所述第一电阻Rb1的第二端连接至第一控制极电压VG1；所述第一电感L1的第一端连接至所述第一电容C1的第二端；所述第一级放大单元包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三电容C3以及第二电阻Rb2；所述第一场效应管M1的栅极连接至所述第一电感L1的第二端，所述第一场效应管M1的源极接地；所述第二场效应管M2的源极连接至所述第一场效应管M1的漏极，所述第二场效应管M2的漏极作为所述第一级放大器21的输出端，与所述级间巴伦的输入端连接；所述第三电容C3的第一端连接至所述第二场效应管M2的栅极，所述第三电容C3的第二端接地；所述第二电阻Rb2的第一端连接至所述第二场效应管M2的栅极，所述第二电阻Rb2的第二端连接至第二控制极电压VG2。
第一级放大器为Cascode结构，输入信号RFin经第一电容C1、第二C2和第一电感L1组成的输入匹配网络连接到第一场效应管M1(共源极放大管)的栅极，第二场效应管M2(共栅极放大管)的栅极通过第三电容C3接地，第二场效应管M2的漏极连接级间巴伦网络。
在本实施例中，所述级间巴伦网络22包括第一变压器XFM1、第四电容C4、第五电容C5和第三电阻Rb3。XFM1的初级线圈一端连接第二场效应管M2的漏极，另一端接VDD，构成巴伦结构，以实现单端信号到差分信号的转换。级间巴伦网络22的差分输出信号连接到第二级放大器22的输入端。
所述第一变压器XFM1的初级线圈的第一端作为所述级间巴伦网络22的输入端连接至所述第一级放大器21的输出端，所述第四电容C4的第一端连接所述第一变压器XFM1的初级线圈的第一端，所述第四电容C4的第二端连接所述第一变压器XFM1的初级线圈的第二端，所述第一变压器XFM1的次级线圈的第一端分别连接所述第一放大模块231的第一输入端和第二放大模块232的第一输入端，所述第一变压器XFM1的次级线圈的第二端分别连接所述第一放大模块231的第二输入端和所述第二放大模块232的第二输入端；所述第五电容C5的第一端连接所述第一变压器XFM1的次级线圈的第一端，所述第五电容C5的第二端连接所述第一变压器XFM1的次级线圈的第二端；所述第三电阻Rb3的第一端连接所述第一变压器XFM1的次级线圈的第三端，所述第三电阻Rb3的第二端连接所述第二控制极电压。
在本实施例中，所述第一放大模块231包括第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第六场效应管M6以及第四电阻Rb4。
所述第三场效应管M3的栅极作为所述第一放大模块231的第一输入端，与所述级间巴伦网络22的次级线圈的第一端连接，所述第三场效应管M3的源极接地；
所述第四场效应管M4的源极连接至所述第三场效应管M3的漏极，所述第四场效应管M4的漏极作为所述第一放大模块231的第二输出端，与所述第一输出变压器网络241的第二输入端连接；
所述第五场效应管M5的栅极作为所述第一放大模块231的第二输入端，与所述级间巴伦网络22的次级线圈的第二端连接，所述第五场效应管M5的源极接地；
所述第六场效应管M6的源极与所述第五场效应管M5的漏极连接，所述第六场效应管M6的栅极与所述第四场效应管M4的栅极连接，所述第六场效应管M6的漏极作为所述第一放大模块231的第一输出端，与所述第一输出变压器网络241的第一输入端连接；
所述第四电阻Rb4的第一端连接至所述第四场效应管M4的栅极，所述第四电阻Rb4的第二端连接至所述第二控制极电压。
所述第二放大模块232包括第七场效应管M7、第八场效应管M8、第九场效应管M9、第十场效应管M10以及第五电阻Rb5；
所述第七场效应管M7的栅极作为所述第二放大模块232的第一输入端，与所述级间巴伦网络22的次级线圈的第一端连接，所述第七场效应管M7的源极接地；
所述第八场效应管M8的源极连接至所述第七场效应管M7的漏极，所述第八场效应管M8的漏极作为所述第二放大模块232的第二输出端，与所述第二输出变压器网络242的第二输入端连接；
所述第九场效应管M9的栅极作为所述第二放大模块232的第二输入端，与所述级间巴伦网络22的次级线圈的第二端连接，所述第九场效应管M9的源极接地；
所述第十场效应管M10的源极与所述第九场效应管M9的漏极连接，所述第十场效应管M10的栅极与所述第八场效应管M8的栅极连接，所述第十场效应管M10的漏极作为所述第二放大模块232的第一输出端，与所述第二输出变压器网络242的第一输入端连接；
所述第五电阻Rb5的第一端连接至所述第八场效应管M8的栅极，所述第五电阻Rb5的第二端连接至所述第二控制极电压。
在本实施例中，所述第一输出变压器网络241包括第一输出变压器XFM2、第六电容C6和第七电容C7；
所述第六电容C6与所述第一输出变压器XFM2的初级线圈并联；所述第七电容C7与所述第一输出变压器XFM2的次级线圈并联；
所述第一输出变压器XFM2的初级线圈的第一端作为所述第一输出变压器XFM2网络241的第一输入端连接至所述第一放大模块231的第一输出端；所述第一输出变压器XFM2的初级线圈的第二端作为所述第一输出变压器XFM2网络241的第二输入端连接至所述第一放大模块231的第二输出端；
所述第一输出变压器XFM2的次级线圈的第一端作为所述第一输出变压器XFM2网络241的第一输出端连接至所述第一功率放大单元的输入端；所述第一输出变压器XFM2的次级线圈的第二端作为所述第一输出变压器XFM2网络241的第二输出端连接至所述第二功率放大单元的输入端；
所述第二输出变压器XFM3网络242包括第二输出变压器XFM3、第八电容C8和第九电容C9；
所述第八电容C8与所述第二输出变压器XFM3的初级线圈并联；所述第九电容C9与所述第二输出变压器XFM3的次级线圈并联；
所述第二输出变压器XFM3的初级线圈的第一端作为所述第二输出变压器XFM3网络242的第一输入端连接至所述第二放大模块232的第一输出端；所述第二输出变压器XFM3的初级线圈的第二端作为所述第二输出变压器XFM3网络242的第二输入端连接至所述第二放大模块232的第二输出端；
所述第二输出变压器XFM3的次级线圈的第一端作为所述第二输出变压器XFM3网络242的第一输出端连接至所述第三功率放大单元的输入端；所述第二输出变压器XFM3的次级线圈的第二端作为所述第二输出变压器XFM3网络242的第二输出端连接至所述第四功率放大单元的输入端。
第一放大模块231由M3～M6组成，第三场效应管M3和第四场效应管M4、第五场效应管M5和第六场效应管M6分别构成Cascode结构，两对Cascode结构放大器构成第一路差分放大结构。第一路差分放大器的差分输出与变压器XFM2的初级线圈连接，第六电容C6并联在XFM2的初级线圈两端，用于调节阻抗，变换到第一路差分放大器的最优输出功率阻抗。
第二放大模块232由M7～M10组成，第七八场效应管M7和第八场效应管M8、第九场效应管M9和第十场效应管M10分别构成Cascode结构，两对Cascode结构放大器构成第二路差分放大结构。第二路差分放大器的差分输出与变压器XFM3的初级线圈连接，第八电容C8并联在XFM3的初级线圈两端，用于调节阻抗，变换到第二路差分放大器的最优输出功率阻抗。第二级放大器的输出端连接第二级输出变压器网络。第二级输出变压器网络由变压器XFM2、XFM3和电容C6～C9构成，其输出端连接GaAs HBT功率放大器的输入端。
在本实施例中，所述第一功率放大单元包括第十电容C10和第一三极管Q1；所述第十电容C10的第一端作为所述第一功率放大单元的输入端连接至所述第一输出变压器网络241的第一输出端，所述第十电容C10的第二端连接所述第一三极管Q1的基极，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极连接所述功率合成网络4的初级线圈的第一端；
所述第二功率放大单元包括第十一电容C11和第二三极管Q2；所述第十一电容C11的第一端作为所述第二功率放大单元的输入端连接至所述第一输出变压器网络241的第二输出端，所述第十一电容C11的第二端连接所述第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的集电极连接所述功率合成网络4的初级线圈的第二端；
所述第三功率放大单元包括第十二电容C12和第三三极管Q3；所述第十二电容C12的第一端作为所述第三功率放大单元的输入端连接至所述第二输出变压器网络242的第一输出端，所述第十二电容C12的第二端连接所述第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地，所述第三三极管Q3的集电极连接所述功率合成网络4的第二次级线圈的第一端；
所述第四功率放大单元包括第十三电容C13和第四三极管Q4；所述第十三电容C13的第一端作为所述第四功率放大单元的输入端连接至所述第二输出变压器网络242的第二输出端，所述第十三电容C13的第二端连接所述第四三极管Q4的基极，所述第四三极管Q4的发射极接地，所述第四三极管Q4的集电极连接所述功率合成网络4的第二次级线圈的第二端；
所述功率放大器3还包括第十四电容C14、第十五电容C15和线性化偏置电路31；所述第十四电容C14的第一端连接所述第一三极管Q1的集电极，所述第十四电容Q4的第二端连接所述第二三极管Q2的集电极；所述第十五电容C15的第一端连接所述第三三极管Q3的集电极，所述第十五电容C15的第二端连接所述第四三极管Q4的集电极；所述线性化偏置电路31的输出端分别连接所述第一三极管Q1的基极、所述第二三极管Q2的基极、所述第三三极管Q3的基极和所述第四三极管Q4的基极，所述线性化偏置电路31的输入端连接基准电压VREG。
在本实施例中，所述线性化偏置电路31包括第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第八三极管Q8、第六电阻Rb6和第十六电容C16；
所述五三极管Q5的发射极作为所述线性化偏置电路的第一输出端，分别连接至所述第一三极管Q1的基极和所述第二三极管Q2的基极；所述六三极管Q6的发射极作为所述线性化偏置电路31的第二输出端，分别连接至所述第三三极管Q3的基极和所述第四三极管Q4的基极；所述第五三极管Q5的集电极和所述第六三极管Q6的集电极分别连接电源电压；
所述第七三极管Q7的发射极与所述第八三极管Q8的集电极连接，所述第八三极管Q8的发射极接地，所述第八三极管Q8的基极与所述第八三极管Q8的集电极连接，所述第七三极管Q7的集电极连接所述第六电阻Rb6的第一端，所述第六电阻Rb6的第二端连接所述基准电压；
所述第十六电容C16的第一端连接所述第五三极管Q5的基极，所述第十六电容C16的第二端接地。
在本实施例中，所述射频功率放大器100还包括第七电阻Rb7，所述第七电阻Rb7的第一端连接至所述信号输出端5，所述第七电阻Rb7的第二端接地。
在本实施例中，通过在同一基板实现集成驱动放大器2、GaAs HBT功率放大器3和三端口自耦变压器功率合成网络4。驱动放大器2由输入匹配网络1、第一级放大器PA1、级间巴伦XFM1、第二级差分放大器PA2～PA5以及输出端变压器XFM2和XFM3组成。GaAs HBT功率放大器3由差分结构的HBT放大器PA6～PA9组成，输出端连接三端口自耦变压器功率合成网络输入端。三端口自耦变压器功率合成网络在基板上实现，用于将负载阻抗RL变换到PA6～PA9的最优输出阻抗。采用CMOS工艺设计驱动级放大器既利用了其成本上的优势，又可以提供足够大的驱动功率。GaAs HBT器件击穿电压高、线性度好、效率高，用作功率放大器末级，保证了整个射频功率放大器的性能。基板上的金属线品质因数高，三端口自耦变压器功率合成网络在基板上实现，插损小，提升了整个射频功率放大器的输出功率、效率和线性度。
与现有技术相比，本发明的实施例中，通过将信号输入端、驱动放大器、功率放大器、功率合成网络以及信号输出端依次电连接；所述驱动放大器依次电连接的第一级放大器、级间巴伦网络、第二级放大器以及第二级输出变压器网络；驱动级放大器采用CMOS工艺实现，功率放大器末级采用GaAs HBT工艺实现，三端口自耦变压器功率合成网络在基板上实现；CMOS放大器具有成本优势，但输出功率有限，采用CMOS工艺设计驱动级放大器既利用了其成本上的优势，又可以提供足够大的驱动功率。GaAs HBT器件击穿电压高、线性度好、效率高，用作功率放大器末级，保证了整个射频功率放大器的性能。基板上的金属线品质因数高，三端口自耦变压器功率合成网络在基板上实现，插损小，这样提升了整个射频功率放大器的输出功率、效率和线性度。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (10)

1.一种射频功率放大器，其特征在于，所述射频功率放大器包括依次电连接且集成在同一基板上的信号输入端、采用CMOS工艺实现的驱动放大器、采用GaAs HBT工艺实现的功率放大器、功率合成网络以及信号输出端；所述驱动放大器依次电连接的第一级放大器、级间巴伦网络、第二级放大器以及第二级输出变压器网络；
所述第一级放大器的输入端连接至所述信号输入端，用于将所述信号输入端输入的功率进行放大输出至所述级间巴伦网络的输入端；
所述级间巴伦网络的输出端连接至所述第二级放大器的输入端；用于将所述第一级放大器进行功率放大后的单端信号转换为差分信号，并输出第一差分信号和第二差分信号；
所述第二级放大器包括皆由互补型金属氧化物半导体构成的第一放大模块和第二放大模块，所述第一放大模块的第一输入端和所述第一放大模块的第二输入端分别连接至所述级间巴伦网络的第一输出端和所述级间巴伦网络的第二输出端；用于分别将所述第一差分信号和所述第二差分信号进行功率放大，并输出至所述第二级输出变压器网络的输入端；所述第二放大模块的第一输入端和所述第二放大模块的第二输入端分别连接至所述级间巴伦网络的第一输出端和所述级间巴伦网络的第二输出端；用于分别将所述第一差分信号和所述第二差分信号进行功率放大，并输出至所述第二级输出变压器网络的输入端；
所述第二级输出变压器网络包括第一输出变压器网络和第二输出变压器网络；所述第一放大模块的第一输出端和所述第一放大模块的第二输出端分别连接至所述第一输出变压器网络的第一输入端和所述第一输出变压器网络的第二输入端，所述第二放大模块的第一输出端和所述第二放大模块的第二输出端分别连接至所述第二输出变压器网络的第一输入端和所述第二输出变压器网络的第二输入端；所述第一输出变压器网络的第一输出端和所述第一输出变压器网络的第二输出端分别连接至所述功率放大器的输入端；所述第二输出变压器网络的第一输出端和所述第二输出变压器网络的第二输出端分别连接至所述功率放大器的输入端；
所述功率放大器包括第一功率放大单元、第二功率放大单元、第三功率放大单元和第四功率放大单元，所述第一功率放大单元的输入端连接所述第一输出变压器网络的第一输出端，所述第二功率放大单元的输入端连接所述第一输出变压器网络的第二输出端，所述第三功率放大单元的输入端连接所述第二输出变压器网络的第一输出端，所述第四功率放大单元的输入端连接所述第二输出变压器网络的第二输出端，第一功率放大单元的输出端、第二功率放大单元的输出端、第三功率放大单元的输出端和第四功率放大单元的输出端分别连接至所述功率合成网络的第一输入端、所述功率合成网络的第二输入端、所述功率合成网络的第三输入端和所述功率合成网络的第四输入端；所述功率合成网络用于将所述第一功率发大单元和所述第二功率发大单元共同输出的放大功率合成第一路输出信号并从所述功率合成网络的第一输出端输出；所述功率合成网络用于将所述第三功率发大单元和所述第四功率发大单元共同输出的放大功率合成第二路输出信号并从所述功率合成网络的第二输出端输出；
所述信号输出端分别与所述功率合成网络的第一输出端和所述功率合成网络的第二输出端连接，用于将所述功率合成网络合成的一端单端信号输出。
2.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述功率合成网络包括自耦变压器；所述自耦变压器包括第一初级线圈、分别与所述第一初级线圈耦合的第一次级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈；所述第一次级线圈、所述第二次级线圈和所述第三次级线圈串联设置；
所述第一初级线圈的第一端作为所述功率合成网络的第一输入端连接至所述第一功率放大单元的输出端；所述第一初级线圈的第二端作为所述功率合成网络的第二输入端连接至所述第二功率放大单元的输出端；
所述第二次级线圈的第一端作为所述功率合成网络的第三输入端连接至所述第三功率放大单元的输出端；所述第二次级线圈的第二端作为所述功率合成网络的第四输入端连接至所述第三功率放大单元的输出端；
所述第三次级线圈与所述信号输出端连接，用于输出所述功率合成单元合成的输出信号。
3.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述第一级放大器包括第一输入匹配网络和第一级放大单元；
所述第一输入匹配网络包括第一电容、第二电容、第一电阻以及第一电感；
所述第一电容的第一端作为所述第一级放大器的输入端，与所述信号输出端连接；
所述第二电容的第一端连接至所述第一电容的第二端，所述第二电容的第二端接地；
所述第一电阻的第一端连接至所述第一电容的第二端，所述第一电阻的第二端连接至第一控制极电压；
所述第一电感的第一端连接至所述第一电容的第二端；
所述第一级放大单元包括第一场效应管、第二场效应管、第三电容以及第二电阻；
所述第一场效应管的栅极连接至所述第一电感的第二端，所述第一场效应管的源极接地；
所述第二场效应管的源极连接至所述第一场效应管的漏极，所述第二场效应管的漏极作为所述第一级放大器的输出端，与所述级间巴伦的输入端连接；
所述第三电容的第一端连接至所述第二场效应管的栅极，所述第三电容的第二端接地；
所述第二电阻的第一端连接至所述第二场效应管的栅极，所述第二电阻的第二端连接至第二控制极电压。
4.根据权利要求3所述的射频功率放大器，其特征在于，所述级间巴伦网络包括第一变压器、第四电容、第五电容和第三电阻；
所述第一变压器的初级线圈的第一端作为所述级间巴伦网络的输入端连接至所述第一级放大器的输出端，所述第四电容的第一端连接所述第一变压器的初级线圈的第一端，所述第四电容的第二端连接所述第一变压器的初级线圈的第二端，所述第一变压器的次级线圈的第一端分别连接所述第一放大模块的第一输入端和第二放大模块的第一输入端，所述第一变压器的次级线圈的第二端分别连接所述第一放大模块的第二输入端和所述第二放大模块的第二输入端；所述第五电容的第一端连接所述第一变压器的次级线圈的第一端，所述第五电容的第二端连接所述第一变压器的次级线圈的第二端；所述第三电阻的第一端连接所述第一变压器的次级线圈的第三端，所述第三电阻的第二端连接所述第二控制极电压。
5.根据权利要求4所述的射频功率放大器，其特征在于，所述第一放大模块包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管以及第四电阻；
所述第三场效应管的栅极作为所述第一放大模块的第一输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第一端连接，所述第三场效应管的源极接地；
所述第四场效应管的源极连接至所述第三场效应管的漏极，所述第四场效应管的漏极作为所述第一放大模块的第二输出端，与所述第一输出变压器网络的第二输入端连接；
所述第五场效应管的栅极作为所述第一放大模块的第二输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第二端连接，所述第五场效应管的源极接地；
所述第六场效应管的源极与所述第五场效应管的漏极连接，所述第六场效应管的栅极与所述第四场效应管的栅极连接，所述第六场效应管的漏极作为所述第一放大模块的第一输出端，与所述第一输出变压器网络的第一输入端连接；
所述第四电阻的第一端连接至所述第四场效应管的栅极，所述第四电阻的第二端连接至所述第二控制极电压；
所述第二放大模块包括第七场效应管、第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管以及第五电阻；
所述第七场效应管的栅极作为所述第二放大模块的第一输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第一端连接，所述第七场效应管的源极接地；
所述第八场效应管的源极连接至所述第七场效应管的漏极，所述第八场效应管的漏极作为所述第二放大模块的第二输出端，与所述第二输出变压器网络的第二输入端连接；
所述第九场效应管的栅极作为所述第二放大模块的第二输入端，与所述级间巴伦网络的次级线圈的第二端连接，所述第九场效应管的源极接地；
所述第十场效应管的源极与所述第九场效应管的漏极连接，所述第十场效应管的栅极与所述第八场效应管的栅极连接，所述第十场效应管的漏极作为所述第二放大模块的第一输出端，与所述第二输出变压器网络的第一输入端连接；
所述第五电阻的第一端连接至所述第八场效应管的栅极，所述第五电阻的第二端连接至所述第二控制极电压。
6.根据权利要求5所述的射频功率放大器，其特征在于，所述第一输出变压器网络包括第一输出变压器、第六电容和第七电容；
所述第六电容与所述第一输出变压器的初级线圈并联；所述第七电容与所述第一输出变压器的次级线圈并联；
所述第一输出变压器的初级线圈的第一端作为所述第一输出变压器网络的第一输入端连接至所述第一放大模块的第一输出端；所述第一输出变压器的初级线圈的第二端作为所述第一输出变压器网络的第二输入端连接至所述第一放大模块的第二输出端；
所述第一输出变压器的次级线圈的第一端作为所述第一输出变压器网络的第一输出端连接至所述第一功率放大单元的输入端；所述第一输出变压器的次级线圈的第二端作为所述第一输出变压器网络的第二输出端连接至所述第二功率放大单元的输入端；
所述第二输出变压器网络包括第二输出变压器、第八电容和第九电容；
所述第八电容与所述第二输出变压器的初级线圈并联；所述第九电容与所述第二输出变压器的次级线圈并联；
所述第二输出变压器的初级线圈的第一端作为所述第二输出变压器网络的第一输入端连接至所述第二放大模块的第一输出端；所述第二输出变压器的初级线圈的第二端作为所述第二输出变压器网络的第二输入端连接至所述第二放大模块的第二输出端；
所述第二输出变压器的次级线圈的第一端作为所述第二输出变压器网络的第一输出端连接至所述第三功率放大单元的输入端；所述第二输出变压器的次级线圈的第二端作为所述第二输出变压器网络的第二输出端连接至所述第四功率放大单元的输入端。
7.根据权利要求6所述的射频功率放大器，其特征在于，所述第一功率放大单元包括第十电容和第一三极管；所述第十电容的第一端作为所述第一功率放大单元的输入端连接至所述第一输出变压器网络的第一输出端，所述第十电容的第二端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极连接所述功率合成网络的初级线圈的第一端；
所述第二功率放大单元包括第十一电容和第二三极管；所述第十一电容的第一端作为所述第二功率放大单元的输入端连接至所述第一输出变压器网络的第二输出端，所述第十一电容的第二端连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极连接所述功率合成网络的初级线圈的第二端；
所述第三功率放大单元包括第十二电容和第三三极管；所述第十二电容的第一端作为所述第三功率放大单元的输入端连接至所述第二输出变压器网络的第一输出端，所述第十二电容的第二端连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极连接所述功率合成网络的第二次级线圈的第一端；
所述第四功率放大单元包括第十三电容和第四三极管；所述第十三电容的第一端作为所述第四功率放大单元的输入端连接至所述第二输出变压器网络的第二输出端，所述第十三电容的第二端连接所述第四三极管的基极，所述第四三极管的发射极接地，所述第四三极管的集电极连接所述功率合成网络的第二次级线圈的第二端；
所述功率放大器还包括第十四电容、第十五电容和线性化偏置电路；所述第十四电容的第一端连接所述第一三极管的集电极，所述第十四电容的第二端连接所述第二三极管的集电极；所述第十五电容的第一端连接所述第三三极管的集电极，所述第十五电容的第二端连接所述第四三极管的集电极；所述线性化偏置电路的输出端分别连接所述第一三极管的基极、所述第二三极管的基极、所述第三三极管的基极和所述第四三极管的基极，所述线性化偏置电路的输入端连接基准电压。
8.根据权利要求7所述的射频功率放大器，其特征在于，所述线性化偏置电路包括第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第六电阻和第十六电容；
所述五三极管的发射极作为所述线性化偏置电路的第一输出端，分别连接至所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极；所述六三极管的发射极作为所述线性化偏置电路的第二输出端，分别连接至所述第三三极管的基极和所述第四三极管的基极；所述第五三极管的集电极和所述第六三极管的集电极分别连接电源电压；
所述第七三极管的发射极与所述第八三极管的集电极连接，所述第八三极管的发射极接地，所述第八三极管的基极与所述第八三极管的集电极连接，所述第七三极管的集电极连接所述第六电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接所述基准电压；
所述第十六电容的第一端连接所述第五三极管的基极，所述第十六电容的第二端接地。
9.根据权利要求2所述的射频功率放大器，其特征在于，所述功率合成网络还包括第十七电容、第十八电容和第十九电容，所述第十九电容的第一端分别连接所述第一次级线圈的第一端和所述第十七电容的第一端，所述第十九电容的第二端接地；所述第十七电容的第二端分别连接所述第三次级线圈的第二端和所述第十八电容的第一端，所述第十八电容的第二端连接所述信号输出端。
10.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述射频功率放大器还包括第七电阻，所述第七电阻的第一端连接至所述信号输出端，所述第七电阻的第二端接地。
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