CN213990605U - 一种紧凑型宽带Doherty功率放大器 - Google Patents
一种紧凑型宽带Doherty功率放大器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213990605U CN213990605U CN202023255787.6U CN202023255787U CN213990605U CN 213990605 U CN213990605 U CN 213990605U CN 202023255787 U CN202023255787 U CN 202023255787U CN 213990605 U CN213990605 U CN 213990605U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- amplifier
- compact
- power amplifier
- doherty power
- input
- 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.)
- Active
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种紧凑型宽带Doherty功率放大器，其包括：宽带输入功分器；载波放大电路，载波放大电路主要由移相网络、第一输入匹配网络、载波放大器T1依次级联而成；峰值放大电路，峰值放大电路主要由第二输入匹配网络、峰值放大器T2依次级联而成；紧凑型负载调制网络，紧凑型负载调制网络的第一输入端与载波放大电路的输出端连接，紧凑型负载调制网络的第二输入端与峰值放大电路的输出端连接；所述紧凑型负载调制网络包括一端与载波放大器T1的漏极相连、另一端与峰值放大器T2的漏极相连的第一电容C1。本实用新型大幅缩减了Doherty功率放大器中负载调制网络的尺寸，有利于芯片小型化设计，节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种功率放大器。
背景技术
随着无线通信技术的发展，调制信号的峰均比也变得越来越高，提升功率放大器在较大回退输出功率处的效率是非常有必要的。同时MIMO技术在5G中的大规模应用使得对单功放输出功率的需求降低，对功放尺寸小型化的需求提升。基于GaN的高电子迁移率单片集成Doherty功率放大器是满足以上需求的最佳选择之一，因而引起了研究人员的广泛关注。
传统的Doherty功率放大器的负载调制网络采用补偿线设计方法，在Sub-6- GHz频段，芯片上补偿线的长度较长。这种方法将导致较高的插入损耗，在降低输出功率及效率的同时占用了较大的版图面积，不利于单片成本的降低，更不利于大规模推广使用。
因此十分有必要提出一种适用于Sub-6-GHz频段的紧凑型GaN MMIC Doherty功率放大器，实现在不影响Doherty功率放大器功率效率的前提下，进一步缩减芯片的尺寸，提升整体功率密度水平，进而降低成本。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种紧凑型宽带Doherty功率放大器。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种紧凑型宽带Doherty 功率放大器，其包括：
宽带输入功分器，所述宽带输入功分器的输入端与射频信号输入端连接；
载波放大电路，载波放大电路的输入端与所述宽带输入功分器的第一输出端连接；所述载波放大电路主要由移相网络、第一输入匹配网络、载波放大器T1 依次级联而成；
峰值放大电路，峰值放大电路的输入端与所述宽带输入功分器的第二输出端连接；所述峰值放大电路主要由第二输入匹配网络、峰值放大器T2依次级联而成；
紧凑型负载调制网络，紧凑型负载调制网络的第一输入端与载波放大电路的输出端连接，紧凑型负载调制网络的第二输入端与峰值放大电路的输出端连接，紧凑型负载调制网络的输出端与射频信号输出端连接；
所述紧凑型负载调制网络包括一端与载波放大器T1的漏极相连、另一端与峰值放大器T2的漏极相连的第一电容C1。
作为优选的，所述紧凑型负载调制网络还包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第二电容C2；
所述第一电感L1的一端与所述载波放大器T1的漏极相连，另一端与第二外部供电端Vdc相连；所述第三电感L3的一端与峰值放大器T2的漏极相连，另一端与第四外部供电端Vdp相连；第二电容C2的一端与峰值放大器T2的漏极相连，另一端与射频信号输出端相连；第二电感L2的一端与射频信号输出端相连，另一端接地。
优选的，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第一电容 C1的容值为0.2pF～1.2pF之间。
优选的，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第二电容 C2的容值为0.5pF～1.5pF之间。
优选的，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第一电感 L1的感值为0.2nH～1nH之间。
优选的，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第二电感 L2的感值为1nH～2nH之间。
优选的，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第三电感 L3的感值为0.1nH～1nH之间。
优选的，所述第一输入匹配网络与第一外部供电端Vgc电路连接；所述第二输入匹配网络与第三外部供电端Vgp电路连接。
作为优选的，所述载波放大器为高电子迁移率晶体管，和/或所述峰值放大器为高电子迁移率晶体管。
有益效果：本实用新型提供的一种紧凑型宽带Doherty功率放大器，通过采用紧凑型负载调制网络这一结构构造，减少了负载调制网络的元器件数目，降低了网络的插损，使得其在保持Doherty功率放大器功率效率的前提下，大幅缩减了Doherty功率放大器中负载调制网络的尺寸，进而进一步缩减了整体芯片的尺寸，提升了整体的功率密度水平，有利于芯片小型化设计，且节约成本，可在5G 低频段应用中广为推广使用。
附图说明
图1是实施例提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器的电路结构原理框图；
图2是实施例提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器的大信号特性的仿真结果示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步的详细说明，以下实施列对本实用新型不构成限定。
本实施例提供的一种紧凑型宽带Doherty功率放大器，如图1所示，包括：
宽带输入功分器，所述宽带输入功分器的输入端与射频信号输入端连接；
载波放大电路，载波放大电路的输入端与所述宽带输入功分器的第一输出端连接；所述载波放大电路主要由移相网络、第一输入匹配网络、载波放大器T1 依次级联而成；
峰值放大电路，峰值放大电路的输入端与所述宽带输入功分器的第二输出端连接；所述峰值放大电路主要由第二输入匹配网络、峰值放大器T2依次级联而成；
紧凑型负载调制网络，紧凑型负载调制网络的第一输入端与载波放大电路的输出端连接，紧凑型负载调制网络的第二输入端与峰值放大电路的输出端连接，紧凑型负载调制网络的输出端与射频信号输出端连接；
所述紧凑型负载调制网络包括一端与载波放大器T1的漏极相连、另一端与峰值放大器T2的漏极相连的第一电容C1。
图中的射频输入，即对应文中的射频信号输入端；图中的射频输出，即对应文中的射频信号输出端。
本实施例中的宽带输入功分器、移相网络、第一输入匹配网络、第二输入匹配网络，均可采用现有技术或本领域常规技术手段实现。
本实用新型中的载波放大器和峰值放大器均采用高电子迁移率晶体管实现。本实施例中，上述载波放大器和峰值放大器均为高电子迁移率晶体管。
其中第一输入匹配网络与第一外部供电端Vgc电路连接。其中第二输入匹配网络与第三外部供电端Vgp电路连接。
在本实施例中，上述紧凑型负载调制网络还包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第二电容C2。
具体的，在本实施例中如图1所示，第一电感L1的一端与所述载波放大器 T1的漏极相连，另一端与第二外部供电端Vdc相连；所述第三电感L3的一端与峰值放大器T2的漏极相连，另一端与第四外部供电端Vdp相连；第二电容C2 的一端与峰值放大器T2的漏极相连，另一端与射频信号输出端相连；第二电感 L2的一端与射频信号输出端相连，另一端接地。
本实用新型提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器中，第一电容C1在参与匹配的同时充当隔直电容。本实施例中，对于带宽4.6～5.5GHz的紧凑型宽带 Doherty功率放大器，上述第一电容C1的容值为0.2pF～1.2pF之间。
本实用新型提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器中，第二电容C2在参与匹配的同时充当隔直电容。本实施例中，对于带宽4.6～5.5GHz的紧凑型宽带 Doherty功率放大器，上述第二电容C2的容值为0.5pF～1.5pF之间。
本实用新型提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器中，对载波放大器T1的供电通过第一扼流电感也即第一电感L1实现(即载波放大器T1的漏极通过第一电感L1与外部供电连接)。本实施例中，对于带宽4.6～5.5GHz的紧凑型宽带 Doherty功率放大器，上述第一电感L1的感值为0.2nH～1nH之间，以有效遏制射频信号的泄漏。
本实施例中，对于带宽4.6～5.5GHz的紧凑型宽带Doherty功率放大器，上述第二电感L2的感值为1nH～2nH之间。
本实用新型提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器中，对峰值放大器T2的供电通过第三扼流电感也即第三电感L3实现(即峰值放大器T2的漏极通过第三电感L3与外部供电连接)。本实施例中，对于带宽4.6～5.5GHz的紧凑型宽带 Doherty功率放大器，上述第三电感L3的感值为0.1nH～1nH之间，以有效遏制射频信号的泄漏。
文中所述射频信号输入端亦可称为射频输入端，文中所述射频信号输出端亦可称为射频输出端。文中所述宽带输入功分器亦可称为宽带功分器；文中所述移相网络亦可称为相位补偿网络。
相对传统结构采用补偿线技术将占用很大的芯片面积而言，本实施例提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器，通过采用紧凑型负载调制网络这一结构构造，减少了负载调制网络的元器件数目，使得其在保持Doherty功率放大器功率效率的前提下，降低了峰值放大器输出匹配网络的插损，并大幅缩减了Doherty功率放大器中负载调制网络的尺寸，进而进一步缩减了整体芯片的尺寸，提升了整体的功率密度水平，有利于芯片小型化设计，且节约成本，可以很好地满足第五代移动通信技术的实际应用需求。本实施例选用带宽4.6～5.5GHz进行仿真实验，上述实施例提供的紧凑型宽带Doherty功率放大器的大信号特性的仿真结果示意图如图2所示(图2中的箭头指向，是示意该曲线上的数值所对应的竖坐标方向)，图2给出的测试结果表明：在该Doherty放大器工作频带内，饱和输出功率大于41dBm，饱和效率高于65％，6-dB回退效率均高于46％；工作频带内的增益波动小于2.5dB，一致性好；整体而言可以很好的满足5G低频段的应用需求。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出以上实施列对本实用新型不构成限定，相关工作人员在不偏离本实用新型技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，包括：
宽带输入功分器，所述宽带输入功分器的输入端与射频信号输入端连接；
载波放大电路，载波放大电路的输入端与所述宽带输入功分器的第一输出端连接；所述载波放大电路主要由移相网络、第一输入匹配网络、载波放大器T1依次级联而成；
峰值放大电路，峰值放大电路的输入端与所述宽带输入功分器的第二输出端连接；所述峰值放大电路主要由第二输入匹配网络、峰值放大器T2依次级联而成；
紧凑型负载调制网络，紧凑型负载调制网络的第一输入端与载波放大电路的输出端连接，紧凑型负载调制网络的第二输入端与峰值放大电路的输出端连接，紧凑型负载调制网络的输出端与射频信号输出端连接；
所述紧凑型负载调制网络包括一端与载波放大器T1的漏极相连、另一端与峰值放大器T2的漏极相连的第一电容C1。
2.如权利要求1所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，所述紧凑型负载调制网络还包括第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第二电容C2；
所述第一电感L1的一端与所述载波放大器T1的漏极相连，另一端与第二外部供电端Vdc相连；所述第三电感L3的一端与峰值放大器T2的漏极相连，另一端与第四外部供电端Vdp相连；第二电容C2的一端与峰值放大器T2的漏极相连，另一端与射频信号输出端相连；第二电感L2的一端与射频信号输出端相连，另一端接地。
3.如权利要求1所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第一电容C1的容值为0.2pF～1.2pF之间。
4.如权利要求2所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第二电容C2的容值为0.5pF～1.5pF之间。
5.如权利要求2所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第一电感L1的感值为0.2nH～1nH之间。
6.如权利要求2所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第二电感L2的感值为1nH～2nH之间。
7.如权利要求2所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，对于带宽4.6～5.5GHz的宽带Doherty功率放大器，所述第三电感L3的感值为0.1nH～1nH之间。
8.如权利要求1所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，所述第一输入匹配网络与第一外部供电端Vgc电路连接；所述第二输入匹配网络与第三外部供电端Vgp电路连接。
9.如权利要求1所述的紧凑型宽带Doherty功率放大器，其特征在于，所述载波放大器为高电子迁移率晶体管，和/或所述峰值放大器为高电子迁移率晶体管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023255787.6U CN213990605U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种紧凑型宽带Doherty功率放大器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023255787.6U CN213990605U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种紧凑型宽带Doherty功率放大器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213990605U true CN213990605U (zh) | 2021-08-17 |
Family
ID=77248898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202023255787.6U Active CN213990605U (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种紧凑型宽带Doherty功率放大器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213990605U (zh) |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202023255787.6U patent/CN213990605U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111384901B (zh) | 一种基于后匹配网络的宽带高效率三路Doherty功率放大器 | |
| 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 | |
| CN100542011C (zh) | 具有高功效的集成多赫尔蒂型放大器装置 | |
| CN112491365B (zh) | 一种基于单并联谐振块的宽带Doherty功率放大器 | |
| CN111416578B (zh) | 基于低Q输出网络的宽带集成Doherty功率放大器 | |
| CN113938102A (zh) | 一种宽带高效率的功率放大器及实现方法 | |
| CN112910418B (zh) | 一种超宽带芯片偏置电路结构 | |
| CN216162678U (zh) | 一种射频功率放大器 | |
| CN109245734A (zh) | 一种Ka波段SiGe BiCMOS射频功率放大器 | |
| CN216162675U (zh) | 一种差分功率放大器 | |
| CN218071451U (zh) | 一种超宽带高性能低噪声放大器 | |
| CN213027963U (zh) | 一种5g通信wifi平台抗失配低噪声放大器 | |
| CN114142813A (zh) | 一种基于准椭圆低通滤波结构的毫米波Doherty功放芯片 | |
| CN111586896A (zh) | 一种集成双频Doherty功率放大器、基站和移动终端 | |
| CN114172470B (zh) | 一种功放级间匹配网络以及宽带低插损优化方法 | |
| CN112994626B (zh) | 一种基于双因子补偿的连续逆模式高效率宽带功率放大器 | |
| CN213990614U (zh) | 基于阻抗逆变器的宽带Doherty功率放大器 | |
| CN101924522A (zh) | 带有自适应线性化偏置电路的射频功率放大器 | |
| CN108763640A (zh) | 高效率高回退的Doherty功率放大器及其设计方法 | |
| CN112019169A (zh) | 一种宽带高增益的Doherty功率放大器及其实现方法 | |
| CN115913155B (zh) | 一种适用于5g系统的高线性功率放大器 | |
| CN213990605U (zh) | 一种紧凑型宽带Doherty功率放大器 | |
| CN213990606U (zh) | 基于合路并联谐振网络的Doherty功率放大器 | |
| CN114139483B (zh) | 宽带射频功放的设计方法及宽带射频功放 | |
| CN116131778A (zh) | 一种宽带分布式功率放大器和集成电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 211100 9 Jiangning Road, Jiangning economic and Technological Development Zone, Nanjing, China Patentee after: Nanjing Milewei Microelectronics Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 211100 9 Jiangning Road, Jiangning economic and Technological Development Zone, Nanjing, China Patentee before: NANJING MILEWEI Corp. Country or region before: China |