一款28 GHz高功率密度、高增益Doherty功率放大器

摘要

提出了一款采用40 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺的28 GHz高功率密度、高增益、单驱动4路Doherty功率放大器,通过引入基于分布式有源变压器的级间正交功分器来代替传统的正交功分网络,实现低插入损耗,有效提高增益和功率密度.此外,设计了一款单变压器形式的混合合成网络实现功率合成与负载调制,并对该网络进行了高功率密度优化设计.芯片测试结果表明:在28 GHz时,该功率放大器的饱和输出功率达22.6 dBm, 1 dB压缩点输出功率为21.2 dBm,峰值功率附加效率达到20.5%,在6 dB功率回退时的功率附加效率为14.2%.当输入100 MHz带宽的64阶正交振幅调制的正交频分复用信号时,在–25 dB误差矢量幅度条件下,该款功率放大器可实现13.5 dBm的平均输出功率和9%的平均功率附加效率;当信号带宽扩展至400 MHz时,该功率放大器在相同误差矢量幅度指标下,仍能维持11.3 dBm的平均输出功率和8%的平均功率附加效率.芯片核心面积为0.38 mm2,功率密度达到0.48 W/mm2.

关键词

Doherty功率放大器 / 功率合成 / 负载调制