[发明专利]一种对温度不敏感的线性功率放大器

说明书

本发明公开了一种对温度不敏感的线性功率放大器，包括输入匹配网络、共源共栅共栅反馈放大网络、双共栅温补供电网络、共源温补供电监测网络和输出匹配网络，本发明改进型共源共栅共栅放大网络，可以实现良好的级间二次谐波阻抗匹配提升放大器的效率，结合共栅共栅自适应偏置供电网络，使得放大器可以适应温度波动及功率动态波动，具有高增益、高线性度、高效率、高输出功率的特性，还具备电源监测功能。

技术领域

本发明属于无线通信和集成电路技术领域，具体涉及一种对温度不敏感的线性功率放大器的设计。

背景技术

随着无线通信和无线局域网（WLAN）的快速发展，射频前端发射器也向高性能、高集成、高功率、低功耗的方向发展。因此市场迫切的需求高增益、高线性度、低功耗线性功率放大器芯片。由于GaAs pHEMT工艺相比GaN工艺具有低成本特性，相比GaAs HBT工艺的频率特性更优，因此基于GaAs pHEMT的中功率线性功率放大器芯片的研发受到了广泛的关注。

现有基于GaAs pHEMT工艺线性放大器芯片的解决方案存在一些不足，主要体现在：

（1）基于传统共源放大器方案，该方案结构简单，设计复杂度低，但是功率增益较低，因此需要采用多级放大结构提升增益从而提高了功耗。

（2）基于共源共栅的堆叠放大器方案，可以提升单级功率增益和功率容量，但是这种放大器在进行级间匹配的时候，谐波阻抗无法实现良好的控制，因此效率有待提升。

（3）基于共源共栅的堆叠放大器的温补电路存在不足，现有共源共栅的堆叠放大器往往采用电阻馈电网络，这就导致放大器的温度波动及功率动态波动特性较差，馈电网络的温补作用较弱，线性度指标恶化。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的对温度不敏感的线性功率放大器同时解决了功率增益偏低、级间谐波阻抗控制难度大和温度一致性差的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种对温度不敏感的线性功率放大器，其特征在于，包括输入匹配网络、共源温补供电监测网络、共源共栅共栅反馈放大网络、双共栅温补供电网络和输出匹配网络；

所述输入匹配网络的输入端作为所述线性功率放大器的射频输入端，所述输入匹配网络的输出端和所述共源温补供电监测网络的输出端均与所述共源共栅共栅反馈放大网络的第一输入端连接，所述共源共栅共栅反馈放大网络的输出端与输出匹配网络的输入端连接，所述输出匹配网络的输出端作为所述线性功率放大器射频输出端；

所述双共栅温补供电网络的第一输出端与所述共源共栅共栅反馈放大网络的第二输入端连接，所述双共栅温补供电网络的第二输出端与所述共源共栅共栅反馈放大网络的第三输入端连接。

本发明的有益效果为：本发明中的改进型共源共栅共栅放大网络可以实现良好的级间二次谐波阻抗匹配提升放大器的效率，结合共栅共栅自适应偏置供电网络，使得放大器可以适应温度波动及功率动态波动，具有高增益、高线性度、高效率、高输出功率的特性，还具备电源监测功能。

进一步地，所述输入匹配网络包括电容C₁、接地电容C₂、电容C₃、接地电感L₁、电感L₂、电感L₃和电阻R₁；