氮化鎵集更高功率、更高效率和更寬帶寬的特性于一身，能夠?qū)崿F(xiàn)比GaAsMESFET器件高10倍的功率密度，擊穿電壓達(dá)300伏，可工作在更高的工作電壓，簡化了設(shè)計寬帶高功率放大器的難度。目前氮化鎵（GaN）HEMT器件的成本是LDMOS的5倍左右，已經(jīng)開始普遍應(yīng)用在EMC領(lǐng)域的80MHz到6GHz的功率放大器中。4.射頻微波功率放大器的分類放大器有不同種的分類方法，習(xí)慣上基于放大器件在一個完整的信號擺動周期中工作的時間量，也就是導(dǎo)電角的不同進(jìn)行分類，通過對放大器件配置不同的偏置條件，就可以使放大器工作在不同的狀態(tài)。在EMC領(lǐng)域，固態(tài)放大器中常用到的偏置方法是A類，AB類和C類。A類放大器A類放大器的有源器件在輸入正弦信號的整個周期內(nèi)都導(dǎo)通，普遍認(rèn)為，A類和線性放大器是同義詞，輸出信號是對輸入信號的線性放大，在無線通信應(yīng)用領(lǐng)域必須要考慮到針對復(fù)雜調(diào)制信號時的情況。在EMC應(yīng)用領(lǐng)域，輸入信號相對簡單，放大器必須工作在功率壓縮閾值的情況下。A類放大器是EMC領(lǐng)域常用的功率放大器，其工作原理圖如圖4所示。圖4：A類放大器的工作原理圖不管是否有射頻輸入信號存在，A類放大器的偏置設(shè)置使得晶體管的靜態(tài)工作點位于器件電流的中心位置。匹配電路是放大器設(shè)計中關(guān)鍵一環(huán)，可以說放大設(shè)計主要是匹配設(shè)計。大功率射頻功率放大器技術(shù)

    這個范圍叫做“放大區(qū)”，集電極電流近似等于基極電流的N倍。雙極性晶體管是一種較為復(fù)雜的非線性器件，如果偏置電壓分配不當(dāng)，將使其輸出信號失真，即使工作在特定范圍，其電流放大倍數(shù)也受到包括溫度在內(nèi)的因素影響。雙極性晶體管的大集電極耗散功率是器件在一定溫度與散熱條件下能正常工作的大功率，如果實際功率大于這一數(shù)值，晶體管的溫度將超出大許可值，使器件性能下降，甚至造成物理損壞?？赏ㄟ^高達(dá)28伏電源供電工作，工作頻率可達(dá)幾個GHz。為了防止由于熱擊穿導(dǎo)致的突發(fā)性故障，晶體管的偏置電壓必須要仔細(xì)設(shè)計，因為熱擊穿一旦被觸發(fā)，整個晶體管都將被立即毀壞。因此，采用這種晶體管技術(shù)的放大器必須具有保護(hù)電路以防止這種熱擊穿情況發(fā)生。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）MOSFET場效應(yīng)管屬于單極性晶體管，它的工作方式涉及單一種類載流子的漂移作用。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管依照其溝道極性的不同，可分為電子占多數(shù)的N溝道型與空穴占多數(shù)的P溝道型，通常被稱為N型金氧半場效晶體管（NMOSFET）與P型金氧半場效晶體管（PMOSFET），沒有BJT的一些致命缺點，如熱破壞（thermalrunaway）。為了適合大功率運行。大功率射頻功率放大器技術(shù)射頻功率放大器器件放大管基本上由氮化鎵，砷化鎵，LDMOS管電路運用。

因此在寬帶應(yīng)用中的使用并不。新興GaN技術(shù)的工作電壓為28V至50V，優(yōu)勢在于更高功率密度及更高截止頻率(CutoffFrequency，輸出訊號功率超出或低于傳導(dǎo)頻率時輸出訊號功率的頻率)，擁有低損耗、高熱傳導(dǎo)基板，開啟了一系列全新的可能應(yīng)用，尤其在5G多輸入輸出(MassiveMIMO)應(yīng)用中，可實現(xiàn)高整合性解決方案。典型的GaN射頻器件的加工工藝，主要包括如下環(huán)節(jié)：外延生長-器件隔離-歐姆接觸（制作源極、漏極）-氮化物鈍化-柵極制作-場板制作-襯底減薄-襯底通孔等環(huán)節(jié)。GaN材料已成為基站PA的有力候選技術(shù)。GaN是極穩(wěn)定的化合物，具有強的原子鍵、高的熱導(dǎo)率、在Ⅲ-Ⅴ族化合物中電離度是高的、化學(xué)穩(wěn)定性好，使得GaN器件比Si和GaAs有更強抗輻照能力，同時GaN又是高熔點材料，熱傳導(dǎo)率高，GaN功率器件通常采用熱傳導(dǎo)率更優(yōu)的SiC做襯底，因此GaN功率器件具有較高的結(jié)溫，能在高溫環(huán)境下工作。GaN高電子遷移率晶體管（HEMT）憑借其固有的高擊穿電壓、高功率密度、大帶寬和高效率，已成為基站PA的有力候選技術(shù)。GaN射頻器件更能有效滿足5G的高功率、高通信頻段和高效率等要求。相較于基于Si的橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體（SiLDMOS。

    輸出則是方波信號，產(chǎn)生的諧波較大，屬于非線性功率放大器，適合放大恒定包絡(luò)的信號，輸入信號通常是脈沖串類的信號。C類放大器的優(yōu)點與A類放大器相比，功率效率提高。與A類放大器相比，可以低價獲得射頻功率。風(fēng)冷即可，他們使用的冷卻器比A類更輕。C類放大器的缺點脈沖射頻信號放大。窄帶放大器。通過以上介紹可以看出，作為射頻微波功率放大器采用的半導(dǎo)體材料，有許多種類，每種都有其各自的特點和適用的功率和頻率范圍，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，使得更高頻率和更高功率的功放的實現(xiàn)成為可能并且越來越容易實現(xiàn)。作為EMC領(lǐng)域的常用的射頻微波功率放大器的幾個類別，每種也都有其各自的優(yōu)缺點和適用的場合。在實際的EMC抗擾度測試中，我們需要根據(jù)實際需求進(jìn)行合理的選擇。，分別是TESEQ，MILMEGA和IFI，如圖7所示。既有固態(tài)類功放，也有適合于高頻大功率應(yīng)用的TWT功放。圖7：AMETEK旗下?lián)碛腥齻€品牌的功放產(chǎn)品作為這些不同頻段不同功率的固態(tài)類射頻微波功放產(chǎn)品，采用了以上所述的不同類型的半導(dǎo)體材料制成的晶體管，具有A類，AB類以及C類不同種功率放大器。這些功放的內(nèi)部都由若干個部分組成，主要包括：輸入驅(qū)動模塊，信號分離模塊，功率放大器模塊。輸入／輸出駐波表示放大器輸入端阻抗和輸出端阻抗與系統(tǒng)要求阻抗(50Q)的 匹配程度。

    gr為基站的接收機天線增益，單位為分貝；rs為接收機靈敏度，是在可接受的信噪比(signaltonoiseratio，snr)情況下，系統(tǒng)能探測到的小的射頻信號。rs的計算可以參見公式(3)：rs＝-174dbm/hz+nf+10logb+snrmin(3)；其中，-174dbm/hz為熱噪聲底限；nf為全部接收機噪聲，單位為分貝；b為接收機整體帶寬，snrmin則為小信噪比。一般來說，射頻功率放大器電路存在高功率模式(非負(fù)增益)，率模式(非負(fù)增益)和低功率模式(負(fù)增益)這三種模式。由于射頻收發(fā)器的線性功率輸出范圍為-35dbm～0dbm，因此，若超出這一范圍，信號將產(chǎn)生非線性。當(dāng)射頻功率放大器電路工作在高功率模式時，需要射頻功率放大器電路的飽和功率為，此時信號將產(chǎn)生非線性，其功率需要小于，此時射頻功率放大器電路的線性增益為30db，因此，其線性輸出功率范圍為：-5dbm～。當(dāng)射頻功率放大器電路工作在率模式時，需要射頻功率放大器電路的飽和功率為20dbm，此時信號將產(chǎn)生非線性，其功率需要小于10dbm才能實現(xiàn)線性輸出，此時射頻功率放大器電路的線性增益為15db，因此，其線性輸出功率范圍為：-20dbm～10dbm。當(dāng)射頻功率放大器電路工作在低功率模式(負(fù)增益)時，需要射頻功率放大器電路的飽和功率為5dbm。微波固態(tài)功率放大器的工作頻率高或微帶電 路對器件結(jié)構(gòu)元器件裝配電路板布線腔體螺釘位置等都 有嚴(yán)格要求。江蘇L波段射頻功率放大器技術(shù)

甲類工作狀態(tài)：功放大器在信號周期內(nèi)始終存在工作電流，即導(dǎo)通角0為360度。大功率射頻功率放大器技術(shù)

    自適應(yīng)動態(tài)偏置電路的輸入端通過匹配網(wǎng)絡(luò)連接射頻輸入端；自適應(yīng)動態(tài)偏置電路的輸出端連接功率放大器源放大器的柵極和共柵放大器的柵極?？蛇x的，在自適應(yīng)動態(tài)偏置電路中，nmos管的柵極為自適應(yīng)動態(tài)偏置電路的輸入端，nmos管的漏極連接pmos管的源極，nmos管的源極接地；第二nmos管的漏極與第二pmos管的漏極連接，第二nmos管的源極接地，第二pmos管的源極接電源電壓，第二nmos管的柵極與第二pmos管的柵極連接后與nmos管的漏極連接；第三nmos管的漏極與第三pmos管的漏極連接，第三nmos管的源極接地，第三pmos管的源極接電源電壓，第三nmos管的柵極與漏極連接，第三pmos管的柵極和漏極連接；第二nmos管的漏極與第二pmos管的漏極的公共端記為連接點，第三nmos管的漏極與第三pmos管的漏極的公共端記為第二連接點，連接點與第二連接點連接，第二連接點通過電阻接自適應(yīng)動態(tài)偏置電路的輸出端，輸出端用于為功率放大器源放大器的柵極提供偏置電壓；第四nmos管的漏極與第四pmos管的漏極連接后與pmos管的柵極連接，第四nmos管的源極接地，第四pmos管的源極接電源電壓，第四nmos管的柵極和第四pmos管的柵極連接后與nmos管的漏極連接。大功率射頻功率放大器技術(shù)

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