一种Class‑E功率放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种Class‑E功率放大器，在功率放大器驱动级的输出端采用了电感和电容串联构成的四次谐波滤除电路，使加载到输出级的共源晶体管栅端的电压更接近方波；在输出级的共栅晶体管的栅端采用了二极管构成的自偏置电路。本发明专利技术能够根据不同的电源电压，调整功率放大器输出功率的大小。电源电压高时，功率放大器输出功率比较高，电源电压低时，输出功率比较小，进而实现开关功率放大器的线性化。

【技术实现步骤摘要】
一种Class-E功率放大器
本专利技术涉及无线通信领域，应用在3G、4G通信以及无线局域网中的射频发射机当中，尤其涉及射频发射机当中的Class-E功率放大器。
技术介绍
随着无线通信技术的快速发展，手机等无线终端已经成为人们日常生活中的一部分。当前无线通信系统需要低成本、高效率、高集成度和高可靠性的设备。为了实现这些功能，将功率放大器集成到整个发射机中是一种很好的解决方案。此外由于功率放大器是发射机链路当中的最后一个模块，也是消耗功耗最大的模块，所以整个功率放大器的性能决定了发射机的性能。高效率的攻放更是可以节省功耗，提高电池的寿命、增加用户体验感。随着频谱资源的减小，现代无线通信系统多采用幅度调制和相位调制相结合的信号调制方式来提高频谱的利用率，例如OFDM等调制方式。这些调制方式比传统的调制方式在单位带宽内包含更多的信息，但是带来包络的变化，导致信号有非常高的峰均比，这导致功率放大器需要回退大量的功率才能满足上述高峰均比调制信号的线性度要求。功率回退又导致功率放大器大多数时间都工作在较小的输出功率状态下，因此效率非常低。为解决此问题，学术界提出了基于开关功率放大器的极坐标发射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Class‑E功率放大器，包括依信号流依次连接的输入匹配网络、驱动级、二次谐波滤除模块、输出级、高次谐波滤除模块、输出匹配网络，其中，该功率放大器还包括四次谐波滤除模块，并联于二次谐波滤除模块两侧，用于使驱动信号成为方波，缩短开关的切换时间。

【技术特征摘要】
1.一种Class-E功率放大器，包括依信号流依次连接的输入匹配网络、驱动级、二次谐波滤除模块、输出级、高次谐波滤除模块、输出匹配网络，其中，该功率放大器还包括四次谐波滤除模块，并联于二次谐波滤除模块两侧，用于使驱动信号成为方波，缩短开关的切换时间。2.根据权利要求1所述的Class-E功率放大器，所述四次谐波滤除模块包括串联连接的一第四电感(L4)和一第四电容(C4)，第四电容(C4)的一端接地，另一端接第四电感(L4)的一端，第四电感(L4)的另一端接驱动级；其中：第四电感(L4)，用于通直流，阻交流；第四电容(C4)，用于通交流，阻直流。3.根据权2所述的Class-E功率放大器，其中，所述二次谐波滤除模块用于滤除二次谐波分量，包括一第三电感(L3)和一第三电容(C3)，第三电容(C3)的一端接地，另一端接第三电感(L3)的一端，第三电感(L3)的另一端接驱动级；第三电感(L3)，用于通直流，阻交流；第三电容(C3)，用于通交流，阻直流。4.根据权1所述的Class-E功率放大器，其中，该Class-E功率放大器还包括二极管自偏置，二极管自偏置的输出端与输出级共栅晶体的栅端相连，用于给输出级共栅晶体管提供合理的直流偏置，防止功率放大器的效率在电源电压变低时降低过多。5.根据权4所述的Class-E功率放大器，其中，所述二极管自偏置包括串联连接的一第五晶体管(M5)和一第六晶体管(M6)；第五晶体管(M5)的源端接地，第五晶体管(M5)的漏端和第六晶体管(M6)的漏断相连，第六晶体管(M6)的源端接高电平，第五晶体管(M5)的漏端和栅端相连，第六晶体管(M6)的漏端和栅端端相连，并且，共用的漏端连接输出级共栅晶体的栅端。6.根据权4所述的Clas...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑岩，李志强，黄水龙，刘昱，张海英，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11