一种共源共栅功率放大器、发射机及通信设备制造技术

本申请提出一种共源共栅功率放大器、发射机及通信设备，包括：依次连接的输入匹配网络、单端共源共栅放大器以及输出匹配网络，单端共源共栅放大器包括：第一晶体管、第二晶体管、第三电容以及二次谐波短路电路；第一晶体管的源极接地，第一晶体管的漏极连接于二次谐波短路电路的第一端，第一晶体管的栅极连接于输入匹配网络的输出端；第二晶体管的源极连接于二次谐波短路电路的第二端，第二晶体管的漏极连接于输出匹配网络的输入端，第二晶体管的栅极连接于第三电容的一端，第三电容另一端接地。提升功率放大器的幅度线性度和相位线性度，抑制三阶互调失真，使功率放大器支持在毫米波频段传输高功率宽带高阶调制信号。传输高功率宽带高阶调制信号。传输高功率宽带高阶调制信号。

【技术实现步骤摘要】
一种共源共栅功率放大器、发射机及通信设备


[0001]本申请涉及射频领域，具体而言，涉及一种共源共栅功率放大器、发射机及通信设备。

技术介绍

[0002]近年来，新一代通信技术取得了快速发展，基于sub
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6GHz频段的通信已经不能满足日益增长的带宽需求，因而基于6GHz以上的高频通信，如毫米波5G通信、宽带卫星通信等成为备受关注的发展方向。高频通信使用的小尺寸器件使得大规模相控阵技术成为可能，该技术可以有效地弥补高频通信的高损耗、提升高频通信的覆盖能力，因而被广泛地使用于高频通信系统。通过多天线阵列和波束赋形技术，大规模相控阵系统可以实现更高的输出功率以克服传播损耗；同时，可以根据用户的实时需求，调整波束的指向，提供灵活的信号覆盖。大规模相控阵系统配合宽带高阶调制信号(例如，64
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QAM、256
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QAM)，结合正交频分复用技术(OFDM)，可以实现超高速、低时延的无线通信。然而，相对于单载波恒包络信号(例如，QPSK)，OFDM宽带高阶调制信号对系统的幅度线性度和相位线性度有更高的要求；同时，OFDM宽带高阶调制信号极高的峰均比也对大规模相控阵系统的线性度提出了挑战。除此之外，3GPP组织为毫米波5G通信划分的载波频段范围为24
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71GHz，丰富的载波频率资源对大规模相控阵系统在毫米波频率下的线性度提出了要求。
[0003]如何满足上述要求，成为了本领域技术人员所关注的难题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种共源共栅功率放大器、发射机及通信设备，以至少部分改善上述问题。
[0005]为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种共源共栅功率放大器，包括：依次连接的输入匹配网络、单端共源共栅放大器以及输出匹配网络，所述单端共源共栅放大器包括：第一晶体管、第二晶体管、第三电容以及二次谐波短路电路；
[0007]所述第一晶体管的源极接地，所述第一晶体管的漏极连接于所述二次谐波短路电路的第一端，所述第一晶体管的栅极连接于所述输入匹配网络的输出端；
[0008]所述第二晶体管的源极连接于所述二次谐波短路电路的第二端，所述第二晶体管的漏极连接于所述输出匹配网络的输入端，所述第二晶体管的栅极连接于所述第三电容的一端，所述第三电容的另一端接地。
[0009]第二方面，本申请实施例提供一种发射机，包括上述的共源共栅功率放大器。
[0010]第三方面，本申请实施例提供一种通信设备，包括上述的发射机。
[0011]相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种共源共栅功率放大器、发射机及通信设备，包括：依次连接的输入匹配网络、单端共源共栅放大器以及输出匹配网络，单端共源共栅放大器包括：第一晶体管、第二晶体管、第三电容以及二次谐波短路电路；第一晶体
管的源极接地，第一晶体管的漏极连接于二次谐波短路电路的第一端，第一晶体管的栅极连接于输入匹配网络的输出端；第二晶体管的源极连接于二次谐波短路电路的第二端，第二晶体管的漏极连接于输出匹配网络的输入端，第二晶体管的栅极连接于第三电容的一端，第三电容另一端接地。不影响功率放大器增益、功率和效率的前提下提升功率放大器的幅度线性度和相位线性度，抑制三阶互调失真，使功率放大器支持在毫米波频段传输高功率宽带高阶调制信号。
[0012]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。
[0014]图1为本申请实施例提供的共源共栅功率放大器的结构示意图；
[0015]图2为本申请实施例图1提供的共源共栅功率放大器在基波频率下的电路结构示意图；
[0016]图3为本申请实施例提供的共源共栅功率放大器的增益结果示意图；
[0017]图4为本申请实施例提供的共源共栅功率放大器的输出1dB压缩点和输出3dB压缩点的结果示意图；
[0018]图5为本申请实施例提供的共源共栅功率放大器的相位线性度的结果示意图。
[0019]图中：100
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输入匹配网络；101
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第一电容；102
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输入匹配变压器；200
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单端共源共栅放大器；201
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第一晶体管；205
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第二晶体管；206
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第三电容；210
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二次谐波短路电路；202
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第一电感；203
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第二电感；204
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第二电容；300
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输出匹配网络；301
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第四电容；302
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输出匹配变压器。
具体实施方式
[0020]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0021]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。
[0022]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0024]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共源共栅功率放大器，其特征在于，包括：依次连接的输入匹配网络(100)、单端共源共栅放大器(200)以及输出匹配网络(300)，所述单端共源共栅放大器(200)包括：第一晶体管(201)、第二晶体管(205)、第三电容(206)以及二次谐波短路电路(210)；所述第一晶体管(201)的源极接地，所述第一晶体管(201)的漏极连接于所述二次谐波短路电路(210)的第一端，所述第一晶体管(201)的栅极连接于所述输入匹配网络(100)的输出端；所述第二晶体管(205)的源极连接于所述二次谐波短路电路(210)的第二端，所述第二晶体管(205)的漏极连接于所述输出匹配网络(300)的输入端，所述第二晶体管(205)的栅极连接于所述第三电容(206)的一端，所述第三电容(206)的另一端接地。2.如权利要求1所述的共源共栅功率放大器，其特征在于，所述二次谐波短路电路(210)包括：第一电感(202)、第二电感(203)以及第二电容(204)；所述第一电感(202)的一端作为所述二次谐波短路电路(210)的第一端连接于所述第一晶体管(201)的漏极；所述第一电感(202)的另一端连接于所述第二电感(203)的一端，在所述第一电感(202)和所述第二电感(203)之间引出接线端子作为所述二次谐波短路电路(210)的第二端连接于所述第二晶体管(205)的源极；所述第二电感(203)的另一端连接于所述第二电容(204)的一端，所述第二电容(204)的另一端接地。3.如权利要求2所述的共源共栅功率放大器，其特征在于，所述第二电感(203)与所述第二电容(204)在二次谐波处串联谐振，取值关系为：其中，L
203
为第二电感(203)的电感值，C
204
为第二电容(204)的电容值，f0为信号基波频率。4.如权利要求2所述的共源共栅功率放大器，其特征在于，所述第一电感(202)与所述第二电感(203)、所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：矣咏燃，缪桦，赵涤燹，何爱平，叶晓菁，刘会奇，
申请(专利权)人：缪桦，
类型：发明
国别省市：