砷化镓功率放大器的匹配电路结构及射频功率放大器制造技术

本申请实施例提供一种砷化镓功率放大器的匹配电路结构和射频功率放大器，其中，砷化镓功率放大器的匹配电路结构包括砷化镓功率放大器以及连接在砷化镓功率放大器的输入端的输入基波匹配网络和输入谐波匹配网络；输入基波匹配网络用于对输入砷化镓功率放大器的信号进行基波的共轭阻抗匹配；输入谐波匹配网络连接于输入基波匹配网络的输出端和砷化镓功率放大器的输入端之间，用于对输入砷化镓功率放大器的信号进行谐波的阻抗匹配；如此，通过设置输入谐波匹配网络，对输入砷化镓功率放大器的信号进行谐波的阻抗匹配，从而有效地提升了砷化镓功率放大器的效率和功率。升了砷化镓功率放大器的效率和功率。升了砷化镓功率放大器的效率和功率。

【技术实现步骤摘要】
砷化镓功率放大器的匹配电路结构及射频功率放大器


[0001]本专利技术涉及功率放大器及集成电路
，特别是涉及一种砷化镓功率放大器的匹配电路结构及射频功率放大器。

技术介绍

[0002]功率放大器(Power Amplifier，PA)作为通信、雷达等各类无线电系统中重要的组成部分之一，其性能很大程度上决定了整机性能的好坏。随着通信技术的快速发展，对于功率放大器的需求也越来越大，此时对于新材料氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)的应用越来越多。其中，GaN PA芯片的设计和使用中，往往无源器件占用面积较多，使得芯片面积较大，而GaN材料由于其介电常数等方面的原因，其匹配电路的面积大于GaAs材料，加之材料固有成本高于GaAs，使得GaN PA的成本较高。而GaAs PA在此方面具有一定的优势。
[0003]功率放大器为实现所要求的高功率，往往需要多级功率放大器级联，这就涉及到前级功率放大器和后级之间的连接和匹配。常见的方法是分别设计前后级功率放大器的放大和匹配电路，再将前级功率放大器的输出与后级功率放大器的输入级联。对于GaAs PA，如何提升其效率是本领域亟需解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种砷化镓功率放大器的匹配电路结构及射频功率放大器。
[0005]第一方面，本申请一实施例提供了一种砷化镓功率放大器的匹配电路结构，包括：砷化镓功率放大器，以及连接在所述砷化镓功率放大器的输入端的输入基波匹配网络和输入谐波匹配网络；其中，
[0006]所述输入基波匹配网络用于对输入所述砷化镓功率放大器的信号进行基波的共轭阻抗匹配；
[0007]所述输入谐波匹配网络连接于所述输入基波匹配网络的输出端和所述砷化镓功率放大器的输入端之间，用于对输入所述砷化镓功率放大器的信号进行谐波的阻抗匹配。
[0008]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述输入谐波匹配网络包括串联谐振支路；其中，
[0009]所述串联谐振支路的一端与所述输入基波匹配网络的输出端连接，另一端接地；
[0010]所述串联谐振支路包括彼此串联连接的电感和电容，所述电感的感值和所述电容的容值满足使得所述串联谐振支路谐振于谐波的频点。
[0011]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述串联谐振支路包括二次谐波串联谐振支路；其中，
[0012]所述二次谐波串联谐振支路包括彼此串联连接的第一电感和第一电容，所述第一电感的感值和所述第一电容的容值满足以下条件：
[0013][0014]其中，f0为基波频率，L1为第一电感的感值，C1为第一电容的容值。
[0015]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述串联谐振支路还包括三次谐波串联谐振支路；其中，
[0016]所述三次谐波串联谐振支路包括彼此串联连接的第二电感和第二电容，所述第二电感的感值和所述第二电容的容值满足以下条件：
[0017][0018]其中，L2为第二电感的感值，C2为第二电容的容值。
[0019]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述输入谐波匹配网络还包括第三电感；其中，
[0020]所述第三电感的一端与所述输入基波匹配网络的输出端连接，另一端与所述砷化镓功率放大器的输入端连接；所述第三电感用于在所述串联谐振支路的基础上调节谐波的相位。
[0021]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，还包括：连接在所述砷化镓功率放大器的输出端的输出功率匹配网络；其中，
[0022]所述输出功率匹配网络用于对所述砷化镓功率放大器输出的信号进行基波的功率匹配。
[0023]结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，还包括：连接在所述砷化镓功率放大器的输出端的输出谐波匹配网络；其中，
[0024]所述输出谐波匹配网络用于对所述砷化镓功率放大器输出的信号进行谐波的阻抗匹配。
[0025]第二方面，本申请实施例提供了一种射频功率放大器，包括如上述实施方式中任意一项所述的砷化镓功率放大器的匹配电路结构。
[0026]本申请实施例所提供的砷化镓功率放大器的匹配电路结构和射频功率放大器，通过设置输入谐波匹配网络，对输入砷化镓功率放大器的信号进行谐波的阻抗匹配，从而有效地提升了砷化镓功率放大器的效率和功率。
[0027]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0029]图1为相关技术中砷化镓功率放大器的匹配电路结构的示意图；
[0030]图2为本申请一实施例中砷化镓功率放大器的匹配电路结构的示意图；
[0031]图3为本申请一具体示例中砷化镓功率放大器的匹配电路结构的示意图；
[0032]图4为本申请又一具体示例中砷化镓功率放大器的匹配电路结构的示意图；
[0033]图5a为相关技术中砷化镓功率放大器的匹配电路结构的性能曲线；
[0034]图5b为本申请一具体示例中砷化镓功率放大器的匹配电路结构的性能曲线。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的技术方案和有益效果能够更加明显易懂，下面通过列举具体实施例的方式，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本申请保护的范围。
[0036]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
的技术人员通常理解的含义相同。在本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。
[0037]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。当描述“第一”时，并不表示必然存在“第二”；而当讨论“第二”时，也并不表明本申请必然存在第一元件、部件、区、层或部分。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可能意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。还应明白术语“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征的存在，但不排除一个或更多其它的特征的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0038]可以理解，本申请上下文中“连接”表示被连接的一端与连接至的一端之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砷化镓功率放大器的匹配电路结构，其特征在于，包括：砷化镓功率放大器，以及连接在所述砷化镓功率放大器的输入端的输入基波匹配网络和输入谐波匹配网络；其中，所述输入基波匹配网络用于对输入所述砷化镓功率放大器的信号进行基波的共轭阻抗匹配；所述输入谐波匹配网络连接于所述输入基波匹配网络的输出端和所述砷化镓功率放大器的输入端之间，用于对输入所述砷化镓功率放大器的信号进行谐波的阻抗匹配。2.根据权利要求1所述的砷化镓功率放大器的匹配电路结构，其特征在于，所述输入谐波匹配网络包括串联谐振支路；其中，所述串联谐振支路的一端与所述输入基波匹配网络的输出端连接，另一端接地；所述串联谐振支路包括彼此串联连接的电感和电容，所述电感的感值和所述电容的容值满足使得所述串联谐振支路谐振于谐波的频点。3.根据权利要求2所述的砷化镓功率放大器的匹配电路结构，其特征在于，所述串联谐振支路包括二次谐波串联谐振支路；其中，所述二次谐波串联谐振支路包括彼此串联连接的第一电感和第一电容，所述第一电感的感值和所述第一电容的容值满足以下条件：其中，f0为基波频率，L1为第一电感的感值，C1为第一电容的容值。4.根据权利要求3所述的砷化镓功率放大器的匹配电路结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：程仁豪，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：