基于GaAs的5G通信手机功率放大器设计

摘要

基于SANAN的HBT工艺,设计了一种用于5G通信频段中4.5～5.0 GHz(N79)的手机功率放大器芯片。该功率放大器的放大电路采用三级放大结构,可获得较高增益;为提高输出功率和优化回波损耗,第二级放大电路与第三级放大电路的级间使用变压器网络进行匹配,将第二级放大电路的一路输出信号转为两路差分信号输出;采用功率合成技术,基板上变压器将第三级的两路差分信号合成为一路信号。该功率放大器采用自适应有源偏置电路技术和双偏置电路技术,能有效提高输出功率的线性度和静态工作点的稳定性。仿真结果表明,在整个N79工作频段内,该功率放大器的回波损耗小于-10 dB,增益为33～34 dBm,输出功率1 dB压缩点为37 dBm,在输出功率为1 dB压缩点处的最高功率附加效率为45%。该功率放大器能得到较高的增益、输出功率和功率附加效率。

关键词

5G / 功率放大器 / HBT / GaAs / 变压器