三维可重构功率放大器及其应用制造技术

本申请提供一种三维可重构功率放大器及其应用，通过控制第一PIN开关和第二PIN开关的通断状态结合配合主功率管和辅功率管的可调漏极电压来实现功率放大器同时从频率、平均功率和回退范围三个维度可重构的功能。同时，采用内匹配技术制备所述三维可重构功率放大器，实现了小型化设计。实现了小型化设计。实现了小型化设计。

【技术实现步骤摘要】
三维可重构功率放大器及其应用


[0001]本申请涉及功率放大器
，尤其涉及一种三维可重构功率放大器及其应用。

技术介绍

[0002]多赫蒂(Doherty)功率放大器广泛应用于移动通信系统中，具有较高的回退效率和结构相对简单等优点。随着第五代(5th
‑
Generation，5G)移动通信技术的发展，目前的移动通信系统基站站点增多且多种制式并存，因此对功率放大器的要求越来越高，如满足不同制式通信系统的需求，具有适应多频段、不同平均功率和不同信号峰均比的能力，同时满足小型化设计。然而，传统的Doherty功率放大器无法满足上述需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请的目的在于提出一种三维可重构功率放大器及其应用。
[0004]基于上述目的，本申请提供了一种三维可重构功率放大器，包括：
[0005]主功率管、辅功率管、主功率放大器可重构输入匹配电路和辅功率放大器可重构输入匹配电路，所述主功率放大器可重构输入匹配电路包括第一PIN开关，所述辅功率放大器可重构输入匹配电路包括第二PIN开关；
[0006]所述主功率放大器可重构输入匹配电路和所述辅功率放大器可重构输入匹配电路的输出端分别连接所述主功率管和所述辅功率管的输入端；
[0007]其中，所述主功率放大器可重构输入匹配电路，被配置为通过控制所述第一PIN开关的通断状态实现所述三维可重构功率放大器在不同频率下的阻抗匹配；
[0008]所述辅功率放大器可重构输入匹配电路，被配置为通过控制所述第二PIN开关的通断状态实现所述三维可重构功率放大器在不同频率下的阻抗匹配；
[0009]所述主功率管被配置为通过调节所述主功率管的漏极电压改变所述三维可重构功率放大器的饱和功率和回退范围；
[0010]所述辅功率管被配置为通过调节所述辅功率管的漏极电压改变所述三维可重构功率放大器的饱和功率和回退范围。
[0011]可选地，所述主功率放大器可重构输入匹配电路还包括：第一串联微带线、第二串联微带线、第一并联微带线和第二并联微带线；所述第一串联微带线、所述第二串联微带线和所述第一并联微带线相连接，所述第二并联微带线通过所述第一PIN开关和所述第一串联微带线、所述第二串联微带线和所述第一并联微带线相连接；
[0012]所述辅功率放大器可重构输入匹配电路还包括：第三串联微带线、第四串联微带线、第三并联微带线和第四并联微带线；所述第三串联微带线、所述第四串联微带线和所述第三并联微带线相连接，所述第四并联微带线通过所述第二PIN开关和所述第三串联微带线、所述第四串联微带线和所述第三并联微带线相连接。
[0013]可选地，所述第一PIN开关包括：第一电容焊盘、第一电容芯片、第一开关焊盘和第
一PIN开关芯片；所述第一电容芯片和所述第一PIN开关芯片分别位于所述第一电容焊盘和所述第一开关焊盘上，所述第一电容芯片和所述第一PIN开关芯片通过第一键合金线和电路连接；
[0014]所述第二PIN开关包括：第二电容焊盘、第二电容芯片、第二开关焊盘和第二PIN开关芯片，所述第二电容芯片和所述第二PIN开关芯片分别位于所述第二电容焊盘和所述第二开关焊盘上，所述第二电容芯片和所述第二PIN开关芯片通过第二键合金线和电路连接。
[0015]可选地，所述主功率管的漏极电压和所述辅功率管的漏极电压根据以下公式进行调节：
[0016][0017][0018]其中，P
high
为高功率状态的饱和功率，P
low
为低功率状态的饱和功率，V
high
为高功率状态对应的漏极电压，V
low
为低功率状态对应的漏极电压，BO为回退范围，I
c
为主功率放大器的最大输出电流，I
p
为辅功率放大器的最大输出电流，V
Dc
为主功率管的漏极电压，V
Dp
为辅功率管的漏极电压。
[0019]可选地，所述三维可重构功率放大器还包括：功分器，所述功分器被配置为对输入信号进行功率分配。
[0020]可选地，所述三维可重构功率放大器还包括：输入相位补偿线、主功率放大器栅极偏置电路、辅功率放大器栅极偏置电路、主功率放大器漏极偏置电路和辅功率放大器漏极偏置电路；所述功分器分别连接所述输入相位补偿线的输入端和所述辅功率放大器栅极偏置电路的输入端；所述输入相位补偿线、所述主功率放大器栅极偏置电路和所述主功率放大器可重构输入匹配电路顺次连接；所述辅功率放大器栅极偏置电路和所述辅功率放大器可重构输入匹配电路顺次连接。
[0021]可选地，所述三维可重构功率放大器还包括：主功率放大器输出匹配电路、辅功率放大器输出匹配电路、主功率放大器漏极偏置电路、辅功率放大器漏极偏置电路和输出相位补偿线；所述主功率管、所述主功率放大器输出匹配电路和所述主功率放大器漏极偏置电路顺次连接；所述辅功率管、所述辅功率放大器输出匹配电路、所述辅功率放大器漏极偏置电路和输出相位补偿线顺次连接。
[0022]可选地，所述主功率放大器可重构输入匹配电路和所述主功率管通过键合金线连接，所述辅功率放大器可重构输入匹配电路和所述辅功率管通过键合金线连接。
[0023]可选地，所述第一电容芯片和所述第一PIN开关芯片通过共晶焊技术烧结在所述第一电容焊盘和所述第一开关焊盘上；
[0024]所述第二电容芯片和所述第二PIN开关芯片通过共晶焊技术烧结在所述第二电容焊盘和所述第二开关焊盘上。
[0025]基于上述目的，本申请还提供了一种基站，包括如上任意一实施例所述的三维可重构功率放大器。
[0026]从上面所述可以看出，本申请提供的一种三维可重构功率放大器及其应用，通过
控制第一PIN开关和第二PIN开关的通断状态结合配合主功率管和辅功率管的可调漏极电压来实现功率放大器同时从频率、平均功率和回退范围三个维度可重构的功能。同时，采用内匹配技术(准MMIC工艺)制备所述三维可重构功率放大器，实现了小型化设计。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的一种三维可重构功率放大器的结构示意图；
[0029]图2A为本申请实施例提供的一种三维可重构功率放大器的整体电路图；
[0030]图2B为本申请实施例提供的一种三维可重构功率放大器整体电路图的部分放大图；
[0031]图2C为本申请实施例提供的一种三维可重构功率放大器整体电路图的部分放大图；
[0032]图3A为本申请实施例提供的一种三维可重构功率放大器中第一PIN开关的版图示意图；
[0033]图3B为本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维可重构功率放大器，其特征在于，包括：主功率管、辅功率管、主功率放大器可重构输入匹配电路和辅功率放大器可重构输入匹配电路，所述主功率放大器可重构输入匹配电路包括第一PIN开关，所述辅功率放大器可重构输入匹配电路包括第二PIN开关；所述主功率放大器可重构输入匹配电路和所述辅功率放大器可重构输入匹配电路的输出端分别连接所述主功率管和所述辅功率管的输入端；其中，所述主功率放大器可重构输入匹配电路，被配置为通过控制所述第一PIN开关的通断状态实现所述三维可重构功率放大器在不同频率下的阻抗匹配；所述辅功率放大器可重构输入匹配电路，被配置为通过控制所述第二PIN开关的通断状态实现所述三维可重构功率放大器在不同频率下的阻抗匹配；所述主功率管被配置为通过调节所述主功率管的漏极电压改变所述三维可重构功率放大器的饱和功率和回退范围；所述辅功率管被配置为通过调节所述辅功率管的漏极电压改变所述三维可重构功率放大器的饱和功率和回退范围。2.根据权利要求1所述的三维可重构功率放大器，其特征在于，所述主功率放大器可重构输入匹配电路还包括：第一串联微带线、第二串联微带线、第一并联微带线和第二并联微带线；所述第一串联微带线、所述第二串联微带线和所述第一并联微带线相连接，所述第二并联微带线通过所述第一PIN开关和所述第一串联微带线、所述第二串联微带线和所述第一并联微带线相连接；所述辅功率放大器可重构输入匹配电路还包括：第三串联微带线、第四串联微带线、第三并联微带线和第四并联微带线；所述第三串联微带线、所述第四串联微带线和所述第三并联微带线相连接，所述第四并联微带线通过所述第二PIN开关和所述第三串联微带线、所述第四串联微带线和所述第三并联微带线相连接。3.根据权利要求1所述的三维可重构功率放大器，其特征在于，所述第一PIN开关包括：第一电容焊盘、第一电容芯片、第一开关焊盘和第一PIN开关芯片；所述第一电容芯片和所述第一PIN开关芯片分别位于所述第一电容焊盘和所述第一开关焊盘上，所述第一电容芯片和所述第一PIN开关芯片通过第一键合金线和电路连接；所述第二PIN开关包括：第二电容焊盘、第二电容芯片、第二开关焊盘和第二PIN开关芯片，所述第二电容芯片和所述第二PIN开关芯片分别位于所述第二电容焊盘和所述第二开关焊盘上，所述第二电容芯片和所述第二PIN开关芯片通过第二键合金线和电路连接。4.根据权利要求1所述的三维可重构功率放大器，其特征在于，所述主功率管的漏极电压和所述辅功率管的漏极电压根据以下公式进行调...

【专利技术属性】
技术研发人员：于翠屏，许可，刘元安，黎淑兰，苏明，王卫民，吴永乐，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：