基于低压驱动器实现RF功率放大器效率的提高.doc
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1、基于低压驱动器实现RF功率放大器效率的提高随着无线数据的使用不断增多,人们迫切希望未来的通信系统能够以更高的能效传输更多的数据,以便降低运营成本,并增加移动设备的电池寿命。对于发射机的功率放大器(PA)来说,由于其需要在应对最新蜂窝标准所用复杂宽带调制方案所需高峰值平均功率比(PAR)的同时实现高平均效率,因此要同时满足这两个要求,尤其具有挑战性。PA的平均效率主要取决于驱动器和末级的效率。我们已经构建了一个高效的两级GaN RF PA MMIC,它采用一个低压工作的GaN晶体管作为驱动器。这可以通过降低驱动器的功耗和消除其与末级之间级间匹配的需要,来提高整体PA的平均效率。尽管负载调制引起的
2、输出功率变化很大,但MMIC的末级采用准负载不敏感(QLI)的E类负载网络来终止,从而可以实现高效率。该负载网络采用标准的RF封装,并利用键合线和封装引线电容来实现。负载牵引测量结果表明,尽管负载调制多种多样例如输出功率可以有8dB变化但PA的总功率效率仍然大于70%。由于能始终保持这种高效率,因此该MMIC对有赖于负载调制的PA架构(例如Doherty和异相方法)非常有用。我们使用此MMIC创建了一个演示PCB。该系统的线性增益约为27dB,在2.14GHz、输出功率为35.4dBm时,最大效率为76%。驱动器和末级的电源电压分别为5.5V和25V。我们在我们的演示装置中使用了带矢量切换广义
3、记忆多项式数字预失真(VS-GMP DPD)算法的WCDMA信号,并在29.4dBm的平均输出功率下实现了-52.4dBc的相邻信道泄漏比。电路架构传统和新型低压驱动器RF PA阵容的原理图,分别显示在图1的左侧和右侧。图1:左侧是传统的高压驱动器RF PA,右侧是低压驱动器RF PA。传统方法对驱动器和末级使用相同的电源电压,因此整个PA需要在其驱动器和末级之间添加一个匹配网络。在驱动器上使用低电源电压,可以充分降低其输出阻抗,而使整个PA不需要这样的匹配网络,从而可降低功率损耗。低驱动器电源电压还可降低驱动器的功耗,从而提高整体效率。去掉级间匹配网络还可降低MMIC的尺寸,从而降低成本。图
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