所属领域： A 电子信息技术

技术成果简介

由于毫米波信号频率较高，在大气中传输存在严重的衰减特性，因此需要更大的发射功率和效率来达到无线传输距离及低功耗的要求。功率放大器作为5G毫米波相控阵发射链路中的关键模块，其线性输出功率决定了发射机系统所能达到的发射功率上限以及发射信号的波谱纯净度。此外，为满足相控阵波束赋形的功能，该功率放大器还需要有宽的增益可调范围。因此，应用于5G毫米波相控阵系统的可变增益线性功率放大器研究受到广泛关注。功率放大器表征线性输出功率的主要性能指标是1dB压缩点，为提升该性能近年来出现了许多先进的技术方案。现有方案提出一种预失真技术，在功率放大器前级加入一个模拟预失真器，通过该预失真器的增益反向失真特性来补偿后级功率放大器的增益压缩失真，从而提高1dB压缩点。现有方案还提出一种级间失真匹配网络，加入具有增益反向失真效果的级间网络，补偿原电路的增益压缩失真，实现电路整体1dB压缩点的提升。但是，上述两种方案均引入了额外的反向失真模块，这会为电路带来额外的损耗，尤其是在毫米波波段，片上电路的寄生效应十分严重，引入额外的模块还将恶化电路整体的带宽、输出功率和效率。对于传统的预失真或级间失真技术，为了弥补失真器的衰减及获得更高的增益，高偏置状态的功率级(例如A类放大器)被放到电路的末端并工作在大电流状态，这将严重限制了电路的效率。此外，引入额外的模块还会增加电路复杂度和增大芯片面积，提高了设计及生产的成本。为了解决上述技术问题，本发明公开了一种可变增益线性功率放大器及芯片，其中放大器包括：可变增益放大器；后失真功率放大器，包括驱动级放大器和级联功率级放大器，所述可变增益放大器的输出端与所述驱动级放大器的输入端连接，所述驱动级放大器的输出端与所述级联功率级放大器的输入端连接；根据所述级联功率级放大器的增益扩张失真特性补偿所述驱动级放大器的增益压缩失真特性，以使后失真功率放大器的增益曲线获得更高的1dB压缩点。本发明利用了后级低偏置C类放大器本身产生的增益扩张失真特性来补偿前级高偏置A类放大器所产生的增益压缩失真，在不引入额外预失真器的情况下实现了1dB压缩点的提高，避免了预失真器带来的额外损耗，可广泛应用于放大器电路。

技术成果前景

本发明利用了后级低偏置C类放大器本身产生的增益扩张失真特性来补偿前级高偏置A类放大器所产生的增益压缩失真，在不引入额外预失真器的情况下实现了1dB压缩点的提高，避免了预失真器带来的额外损耗。