应用于5G-Sub6G频段通信系统的射频功率放大器技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种应用于5G

【技术实现步骤摘要】
应用于5G
‑
Sub6G频段通信系统的射频功率放大器


[0001]本专利技术涉及功率放大器
，尤其涉及一种应用于5G
‑
Sub6G频段通信系统的射频功率放大器。

技术介绍

[0002]在无线通信系统中，关键模块是位于发射机末级的射频功率放大器(RF Power Amplifier)，其作用为将输出信号进行放大，由天线将被放大的信号发出。射频功率放大器直接影响和决定发射机系统的输出功率、效率、增益、线性度、工作带宽、反射系数等各项性能指标，从而影响和决定整个无线通信系统的各项性能指标。而5G无线通信系统对射频功率放大器的性能提出了更加苛刻的要求，如高功率、高增益平坦度等，而现有的功率放大器为了获得高增益，需要级联多级放大电路，而由于不同的放大电路增益频响不同，从而导致功率放大器的增益频率响应平坦度较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种应用于5G
‑
Sub6G频段通信系统的射频功率放大器，能够在一定程度上提高增益平坦度。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术一方面提供一种应用于5G
‑
Sub6G频段通信系统的射频功率放大器，包括依次串联连接的第一级匹配网络、第一晶体管Q1、第二级匹配网络、第二晶体管Q2、第三级匹配网络、第三晶体管Q3以及输出匹配网络；
[0005]所述第一级匹配网络的输入端用于连接输入信号RFin，所述第一级匹配网络的输出端与第一晶体管Q1的基极连接，所述第一晶体管Q1的发射极接地且集电极与第二级匹配网络的输入端连接，所述第二级匹配网络的输出端与所述第二晶体管Q3的基极连接，所述第二级晶体管Q2的发射极接地且集电极与所述第三级匹配网络的输入端连接，所述第三级匹配网络的输出端与所述第三晶体管Q3的基极连接，所述第三晶体管Q3的发射极接地且集电极与所述输出匹配网络的输入端连接，所述输出匹配网络的输出端用于输出信号RFout；
[0006]所述第一级匹配网络包括谐振单元，所述谐振单元包括第一电容C1、第一电阻R1和第一电感L1，所述第一电容C1的一端和所述第一晶体管Q1的基极并联且连接节点用于输入所述输入信号RFin，所述第一电容C1的另一端与所述第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端接地，所述第一电阻R1并联在所述第一电感L1的两端。
[0007]进一步地，所述第一级匹配网络还包括第二电容C2、第三电容C3以及第二电感L2，所述第二电容C2的一端与所述第二电感L2的一端、所述第三电容C3的一端相连接，所述第二电容C2的一端与所述连接节点连接，所述第三电容C3的另一端与所述第一晶体管Q1的基极连接，所述第二电感L2的另一端接地。
[0008]进一步地，还包括第二电阻R2和负反馈网络，所述第二电阻R2串联在所述第三电容C3和所述第一晶体管Q1的基极之间，所述负反馈网络连接在所述第一晶体管Q1的集电极和基极之间，并与所述第二电阻R2并联。
[0009]进一步地，所述负反馈网络包括第三电阻R3和第四电容C4，其中所述第三电阻R3的一端与所述第一晶体管Q1的基极连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第四电容C4的一端连接，所述第四电容C4的另一端与所述第一晶体管Q1的集电极连接。
[0010]进一步地，所述第二级匹配网络包括第五电容C5、第六电容C6、第三电感L3以及第四电感L4；
[0011]所述第五电容C5和所述第六电容C6串联在所述第一晶体管Q1的集电极和所述第二晶体管Q2的基极之间，所述第三电感L3的一端连接所述第一晶体管Q1的集电极且另一端连接电压信号Vcc1，所述第四电感L4的一端连接在所述第五电容C5和所述第六电容C6之间且另一端接地；
[0012]其中在所述第六电容C6和所述第二晶体管Q2的基极之间还串联有第四电阻R4。
[0013]进一步地，所述第三级匹配网络包括第七电容C7、第八电容C8、第五电感L5以及第六电感L6；
[0014]所述第七电容C7和所述第八电容C8串联在所述第二晶体管Q2的集电极和所述第三晶体管Q3的基极之间，所述第五电感L5的一端连接所述第二晶体管Q2的集电极且另一端连接电压信号Vcc2，所述第六电感L6的一端连接在所述第七电容C7和所述第八电容C8之间且另一端接地；
[0015]其中在所述第八电容C8和所述第三晶体管Q3的基极之间还串联有第五电阻R5。
[0016]进一步地，所述输出匹配网络包括第九电容C9、第十电容C10、第七电感L7以及第八电感L8；
[0017]所述第九电容C9和所述第十电容C10串联且串联的一端与所述第三晶体管Q3的集电极，串联的另一端用于输出信号RFout，所述第七电感L7的一端连接所述第三晶体管Q3的集电极且另一端连接电压信号Vcc3，所述第八电感L8的一端连接在所述第九电容C9和所述第十电容C10之间且另一端接地。
[0018]进一步地，还包括分别为所述第一晶体管Q1的基极、所述第二晶体管Q2的基极以及所述第三晶体管Q3的基极提供偏置电压的第一偏置电路、第二偏置电路以及第三偏置电路；所述第一偏置电路、第二偏置电路以及第三偏置电路均为相同的偏置电路结构。
[0019]进一步地，所述偏置电路结构包括第四晶体管Q4至第八晶体管Q8、第六电阻R6至第15电阻R15，第十一电容C11至第十三电容C13；
[0020]其中，所述第四晶体管Q4的集电极与所述第五晶体管Q5的基极、所述第六电阻的一端连接，所述第五晶体管Q5的集电极与所述第六晶体管Q6的基极、所述第八电阻R8的一端连接，所述第六晶体管Q6的集电极与所述第七晶体管Q7的基极、所述第十电阻R10的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与所述第八电阻R8的另一端、第十电阻R10的另一端均连接至电压信号Vreg，所述第四晶体管Q4的发射极、第五晶体管Q4的发射极以及第六晶体管Q6的发射极分别通过所述第七电阻R7、第九电阻R9以及第十一电阻R11接地；所述第四晶体管Q4的基极与所述第十四电阻R14的一端连接，所述第十四电阻R14的另一端与所述第十二电阻R12的一端、所述第十三电容C13的一端、所述第七晶体管Q7的发射极并联，所述第七晶体管Q7的集电极连接电压信号Vbat，所述第十二电阻R12的另一端与所述第八晶体管Q8的集电极和基极连接，所述第八晶体管Q8的发射极通过所述第十三电阻R13接地，所述第十三电容C13的另一端接地，所述第十一电容C11的一端与所述第七晶体管Q7的基极并联且另一端
接地，所述第十二电容C12的一端与所述第七晶体管Q7的发射极并联且另一端接地，所述第十五电阻R15的一端连接所述第七晶体管Q7的发射极且另一端用于输出偏置电压。
[0021]有益效果：本专利技术的应用于5G
‑
Sub6G频段通信系统的射频功率放大器中，包括依次串联连接的第一级匹配网络、第一晶体管Q1、第二级匹配网络、第二晶体管Q2、第三级匹配网络、第三晶体管Q3以及输出匹配网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于5G
‑
Sub6G频段通信系统的射频功率放大器，其特征在于，包括依次串联连接的第一级匹配网络、第一晶体管Q1、第二级匹配网络、第二晶体管Q2、第三级匹配网络、第三晶体管Q3以及输出匹配网络；所述第一级匹配网络的输入端用于连接输入信号RFin，所述第一级匹配网络的输出端与第一晶体管Q1的基极连接，所述第一晶体管Q1的发射极接地且集电极与第二级匹配网络的输入端连接，所述第二级匹配网络的输出端与所述第二晶体管Q3的基极连接，所述第二级晶体管Q2的发射极接地且集电极与所述第三级匹配网络的输入端连接，所述第三级匹配网络的输出端与所述第三晶体管Q3的基极连接，所述第三晶体管Q3的发射极接地且集电极与所述输出匹配网络的输入端连接，所述输出匹配网络的输出端用于输出信号RFout；所述第一级匹配网络包括谐振单元，所述谐振单元包括第一电容C1、第一电阻R1和第一电感L1，所述第一电容C1的一端和所述第一晶体管Q1的基极并联且连接节点用于输入所述输入信号RFin，所述第一电容C1的另一端与所述第一电感L1的一端连接，所述第一电感L1的另一端接地，所述第一电阻R1并联在所述第一电感L1的两端。2.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述第一级匹配网络还包括第二电容C2、第三电容C3以及第二电感L2，所述第二电容C2的一端与所述第二电感L2的一端、所述第三电容C3的一端相连接，所述第二电容C2的一端与所述连接节点连接，所述第三电容C3的另一端与所述第一晶体管Q1的基极连接，所述第二电感L2的另一端接地。3.根据权利要求2所述的射频功率放大器，其特征在于，还包括第二电阻R2和负反馈网络，所述第二电阻R2串联在所述第三电容C3和所述第一晶体管Q1的基极之间，所述负反馈网络连接在所述第一晶体管Q1的集电极和基极之间，并与所述第二电阻R2并联。4.根据权利要求3所述的射频功率放大器，其特征在于，所述负反馈网络包括第三电阻R3和第四电容C4，其中所述第三电阻R3的一端与所述第一晶体管Q1的基极连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第四电容C4的一端连接，所述第四电容C4的另一端与所述第一晶体管Q1的集电极连接。5.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述第二级匹配网络包括第五电容C5、第六电容C6、第三电感L3以及第四电感L4；所述第五电容C5和所述第六电容C6串联在所述第一晶体管Q1的集电极和所述第二晶体管Q2的基极之间，所述第三电感L3的一端连接所述第一晶体管Q1的集电极且另一端连接电压信号Vcc1，所述第四电感L4的一端连接在所述第五电容C5和所述第六电容C6之间且另一端接地；其中在所述第六电容C6和所述第二晶体管Q2的基极之间还串联有第四电阻R4。6.根据权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述第三级...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志远，赵宇霆，郭嘉帅，
申请(专利权)人：深圳飞骧科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：