第一章 RFPA射频功率放大器综述.pdf

射频功率放大器的研究设计 报告人：孙振源 清华大学微电子研究所 2012年3月23 日 目录 • 射频功率放大器概述 • 射频工艺对比 • 射频功率放大器的结构 • 参考设计分析 • 初定方案 • 参考文献 射频收发系统结构[12] 射频功率放大器的作用 射频功率放大器的应用领域比较广泛，比如在雷达、通信、导航、 卫星地面站、电子对抗设备中都需要它。例如 • 在有源相控阵雷达中，射频功率放大器就扮演着重要的角色。射频功 率放大器作为T/R 组件的重要组成部分，直接决定着T/R 组件要求高 功率，体积小、重量轻，可靠性高、成本低等技术参数； • 射频功率放大器还能制成固态发射机； • 在电子战中，射频功放可制成有源诱饵，避免飞机被导弹攻击； • 在通信中，射频功率放大器广泛用于小功率或低数据率终端，如射频 功率放大器的效率就很大程度上决定着个人移动电话的通话和待机时 间。 总之，在需要对射频信号进行功率放大的设备中都离不开射频功 率放大器。 主要性能指标 1. 输出功率 2. 效率 a) 漏极效率Pout b) 功率附加效率PAE 3. 功率增益 4. 线性度 a) 1dB压缩点和三阶交调点IP3 b) 相邻信道功率比ACPR 提高功率放大器的线性度以及功率附加效率成为功率放大器的关键技术， 也是功率放大器研究的重点和热点[11]。 国内外PA的发展状况举例 单位 名称 性能 备注 中电13所 1.5-4GHz超宽带 频率1.5-4GHz ，输出功率38.05- 连智富等，2011 ； 微波功率放大器 39.1dBm，增益36.5-39dB，功率平 采用自匹配的场效应管，用 的设计 坦度1.05dB，耗散功率30W 集总元件、微带混合带宽匹 配电路来实现。 A Wideband 1.5-17GHz的单片微波功率放大器， Charles Campbell,Cathy Power Amplifier 在30V的偏压下，小信号输出功率 Lee,Victoria Williams,etc. MMIC Utilizing 为10dB，同时饱和输出功率达到9W IEEE Journal of solid-state GaN on SiC circuits,Vol.44,No.10, HEMT Oct.2009. Technology TriQuint公 Wideband Power 带宽为2-18G，同时饱和输出功率达 Eli Reese,Donald Allen,Cathy 司 Amplifier MMICs 到11W的宽带单片微波功率放大器 Lee,and Tuong Nguyen., Utilizing GaN on IEEE/MTT-s Microwave SiC Symposium Digest,Sep,2010. A 38-46 GHz 38-46GHz, 小信号增益为7dB, 功放 TSAI, J-H, HUANG, T-W. , MMIC Doherty