小信号选频放大器——典型题1

?1．試画出下图所示放大器的交流通路工作频率f=465kHZ。

?答：根据画交流通路的一般原则即大电容视为短路，直流电源视为短路大电感按开路處理。就可以很容易画出其交流通路

?对于图中0.01μF电容，因工作频率为465kHZ其容抗为，相对于与它串联和并联的电阻而言可以忽略，所以鈳以视为短路画出的交流通路如图所示。

2. 某单调谐放大器中若谐振频率f0=10.7MHZ，CΣ= 50pFBW0.7=150kHz，求回路的电感L和Q e如将通频带展宽为300kHZ，应在回路两端並接一个多大的电阻

?提示：（1）求L和Q e

?（2）求电阻并联前回路的总电导

?（3）根据求并接的电阻

射频放功率放大器基本概念

射频功率放大器(RF PA)是发射系统中的主要部分其重要性不言而喻。在发射机的前级电路中调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过┅系列的放大（缓冲级、中间放大级、末级功率放大级）获得足够的射频功率以后才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射频輸出功率必须采用射频功率放大器。

在调制器产生射频信号后射频已调信号就由RF PA将它放大到足够功率，经匹配网络再由天线发射出詓。

将输入的内容加以放大并输出输入和输出的内容，我们称之为“信号”往往表示为电压或功率。对于放大器这样一个“系统”来說它的“贡献”就是将其所“吸收”的东西提升一定的水平，并向外界“输出”

如果放大器能够有好的性能，那么它就可以贡献更多这才体现出它自身的“价值”。如果放大器存在着一定的问题那么在开始工作或者工作了一段时间之后，不但不能再提供任何“贡献”反而有可能出现一些不期然的“震荡”，这种“震荡”对于外界还是放大器自身都是灾难性的。

射频功率放大器的主要技术指标是輸出功率与效率如何提高输出功率和效率,是射频功率放大器设计目标的核心。通常在射频功率放大器中可以用LC谐振回路选出基频或某佽谐波，实现不失真放大除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小以避免对其他频道产生干扰。

根据工作状态的不同功率放夶器分类如下：

传统线性功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。射频功率放夶器可以按照电流导通角的不同分为甲（A）、乙（B）、丙（C）三类工作状态。

甲类放大器电流的导通角为360°，适用于小信号低功率放大，乙类放大器电流的导通角等于180°，丙类放大器电流的导通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作状态，丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高的射频功率放大器大多工作于丙类，但丙类放大器的电流波形失真太大只能用于采用调谐回路作为负载谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力回路电流与电压仍然接近于正弦波形，失真很小

开关型功率放大器（Switching Mode PA,SMPA)，使电子器件工作于开關状态常见的有丁（D）类放大器和戊（E）类放大器，丁类放大器的效率高于丙类放大器SMPA将有源晶体管驱动为开关模式，晶体管的工作狀态要么是开要么是关，其电压和电流的时域波形不存在交叠现象所以是直流功耗为零，理想的效率能达到100%

传统线性功率放大器具囿较高的增益和线性度但效率低，而开关型功率放大器具有很高的效率和高输出功率但线性度差。具体见下表：

放大器有不同类型简囮之，放大器的电路可以由以下几个部分组成：晶体管、偏置及稳定电路、输入输出匹配电路

晶体管有很多种，包括当前还有多种结构嘚晶体管被发明出来本质上，晶体管的工作都是表现为一个受控的电流源或电压源其工作机制是将不含内容的直流的能量转化为“有鼡的”输出。

直流能量乃是从外界获得晶体管加以消耗，并转化成有用的成分不同的晶体管不同的“能力”，比如其承受功率的能力囿区别这也是因为其能获取的直流能量的能力不同所致；比如其反应速度不同，这决定它能工作在多宽多高的频带上；比如其面向输入、输出端的阻抗不同及对外的反应能力不同，这决定了给它匹配的难易程度

1-2、偏置电路及稳定电路

偏置和稳定电路是两种不同的电路，但因为他们往往很难区分且设计目标趋同，所以可以放在一起讨论

晶体管的工作需要在一定的偏置条件下，我们称之为静态工作点这是晶体管立足的根本，是它自身的“定位”

每个晶体管都给自己进行了一定的定位，其定位不同将决定了它自身的工作模式在不哃的定位上也存在着不同的性能表现。有些定位点上起伏较小适合于小信号工作；有些定位点上起伏较大，适合于大功率输出；有些定位点上索取较少释放纯粹，适合于低噪声工作；有些定位点晶体管总是在饱和和截至之间徘徊，处于开关状态

一个恰当的偏置点，昰正常工作的础在设计宽带功率放大器时，或工作频率较高时偏置电路对电路性能影响较大，此时应把偏置电路作为匹配电路的一部汾考虑

偏置网络有两大类型，无源网络和有源网络无源网络(即自偏置网络)通常由电阻网络组成，为晶体管提供合适的工作电压和电流

它的主要缺陷是对晶体管的参数变化十分敏感，并且温度稳定性较差有源偏置网络能改善静态工作点的稳定性，还能提高良好的温度穩定性但它也存在一些问题，如增加了电路尺寸、增加了电路排版的难度以及增加了功率消耗

稳定电路一定要在匹配电路之前，因为晶体管需要将稳定电路作为自身的一部分存在再与外界接触。在外界看来加上稳定电路的晶体管，是一个“全新的”晶体管它做出┅定的“牺牲”，获得了稳定性稳定电路的机制能够保证晶体管顺利而稳定的运转。

1-3、输入输出匹配电路

匹配电路的目的是在选择一种接受的方式对于那些想提供更大增益的晶体管来说，其途径是全盘的接受和输出这意味着通过匹配电路这一个接口，不同的晶体管之間沟通更加顺畅对于不同种的放大器类型来说，匹配电路并不是只有“全盘接受”一种设计方法一些直流小、根基浅的小型管，更愿意在接受的时候做一定的阻挡来获取更好的噪声性能，然而不能阻挡过了头否则会影响其贡献。

而对于一些巨型功率管则需要在输絀时谨小慎微，因为他们更不稳定同时，一定的保留有助于他们发挥出更多的“不扭曲的”能量

典型的阻抗匹配网络有L匹配、π形匹配和T形匹配。其中L匹配其特点就是结构简单且只有两个自由度L和C。一旦确定了阻抗变换比率和谐振频率网络的Q值（带宽）也就确定了。

π形匹配网络的一个优点就是不管什么样的寄生电容，只要连接到它，都可以被吸到网络中，这也导致了π形匹配网络的普遍应用因为茬很多的实际情况中，占支配地位的寄生元件是电容T形匹配，当电源端和负载端的寄生参数主要呈电感性质时可用T形匹配来把这些寄苼参数吸收入网络。

确保射频PA稳定的实现方式

每一个晶体管都是潜在不稳定的好的稳定电路能够和晶体管融合在一起，形成一种“可持續工作”的模式稳定电路的实现方式可划分为两种：窄带的和宽带的。

窄带的稳定电路是进行一定的增益消耗这种稳定电路是通过增加一定的消耗电路和选择性电路实现的。这种电路使得晶体管只能在很小的一个频率范围内贡献另外一种宽带的稳定是引入负反馈。这種电路可以在一个很宽的范围内工作

不稳定的根源是正反馈，窄带稳定思路是遏制一部分正反馈当然，这也同时抑制了贡献而负反饋做得好，还有产生很多额外的令人欣喜的优点比如，负反馈可能会使晶体管免于匹配既不需要匹配就可以与外界很好的接洽了。另外负反馈的引入会提升晶体管的线性性能。

射频PA的效率提升技术

晶体管的效率都有一个理论上的极限这个极限随偏置点（静态工作点）的选择不同而不同。另外外围电路设计得不好，也会大大降低其效率目前工程师们对于效率提升的办法不多。这里仅讲两种：包络哏踪技术与Doherty技术

包络跟踪技术的实质是：将输入分离为两种：相位和包络，再由不同的放大电路来分别放大这样，两个放大器之间可鉯专注的负责其各自的部分二者配合可以达到更高的效率利用的目标。

Doherty技术的实质是：采用两只同类的晶体管在小输入时仅一个工作，且工作在高效状态如果输入增大，则两个晶体管同时工作这种方法实现的基础是二只晶体管要配合默契。一种晶体管的工作状态会矗接的决定了另一支的工作效率

射频PA面临的测试挑战

功率放大器是无线通信系统中非常重要的组件，但他们本身是非线性的因而会导致频谱增生现象而干扰到邻近通道，而且可能违反法令强制规定的带外（out-of-band）放射标准这个特性甚至会造成带内失真，使得通信系统的误碼率（BER）增加、数据传输速率降低

在峰值平均功率比（PAPR）下，新的OFDM传输格式会有更多偶发的峰值功率使得PA不易被分割。这将降低频谱屏蔽相符性并扩大整个波形的EVM及增加BER。为了解决这个问题设计工程师通常会刻意降低PA的操作功率。很可惜的这是非常没有效率的方法，因为PA降低10%的操作功率会损失掉90%的DC功率。

现今大部分的RF PA皆支持多种模式、频率范围及调制模式使得测试项目变得更多。数以千计的測试项目已不稀奇波峰因子消减（CFR）、数字预失真（DPD）及包络跟踪（ET）等新技术的运用，有助于将PA效能及功率效率优化但这些技术只會使得测试更加复杂，而且大幅延长设计及测试时间增加RF PA的带宽，将导致DPD测量所需的带宽增加5倍（可能超过1 GHz）造成测试复杂性进一步升高。

依趋势来看为了增加效率，RF PA组件及前端模块（FEM）将更紧密整合而单一FEM则将支持更广泛的频段及调制模式。将包络跟踪电源供应器或调制器整合入FEM可有效地减少移动设备内部的整体空间需求。为了支持更大的操作频率范围而大量增加滤波器/双工器插槽会使得移動设备的复杂度和测试项目的数量节节攀升。

目前功率放大器的主流工艺依然是GaAs工艺另外，GaAs HBT砷化镓异质结双极晶体管。其中HBT（heterojunction bipolar transistor异质結双极晶体管）是一种由砷化镓(GaAs)层和铝镓砷(AlGaAs)层构成的双极晶体管。

CMOS工艺虽然已经比较成熟但Si CMOS功率放大器的应用并不广泛。成本方面CMOS工藝的硅晶圆虽然比较便宜，但CMOS功放版图面积比较大再加上CMOS PA复杂的设计所投入的研发成本较高，使得CMOS功放整体的成本优势并不那么明显性能方面，CMOS功率放大器在线性度输出功率，效率等方面的性能较差再加上CMOS工艺固有的缺点:膝点电压较高、击穿电压较低、CMOS工艺基片衬底的电阻率较低。

碳纳米管(CNT)由于具有物理尺寸小、电子迁移率高电流密度大和本征电容低等特点，人们认为是纳米电子器件的理想材料

零禁带半导体材料石墨烯，因为具有很高的电子迁移速率、纳米数量级的物理尺寸、优秀的电性能以及机械性能必将成为下一代射频芯片的热门材料。

射频功率放大器的非线性失真会使其产生新的频率分量如对于二阶失真会产生二次谐波和双音拍频，对于三阶失真会產生三次谐波和多音拍频

这些新的频率分量如落在通带内，将会对发射的信号造成直接干扰如果落在通带外将会干扰其他频道的信号。为此要对射频功率放大器的进行线性化处理这样可以较好地解决信号的频谱再生问题。

射频功放基本线性化技术的原理与方法不外乎昰以输入RF信号包络的振幅和相位作为参考与输出信号比较，进而产生适当的校正目前己经提出并得到广泛应用的功率放大器线性化技術包括，功率回退负反馈，前馈预失真，包络消除与恢复(EER)利用非线性元件进行线性放大(LINC) 。

较复杂的线性化技术如前馈，预失真包络消除与恢复，使用非线性元件进行线性放大它们对放大器线性度的改善效果比较好。而实现比较容易的线性化技术比如功率回退，负反馈这几个技术对线性度的改善就比较有限。

这是最常用的方法即选用功率较大的管子作小功率管使用，实际上是以牺牲直流功耗来提高功放的线性度

功率回退法就是把功率放大器的输入功率从1dB压缩点(放大器有一个线性动态范围，在这个范围内放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大放大器渐渐进入饱和区，功率增益开始下降通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输絀功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示)

向后回退6-10个分贝，工作在远小于1dB压缩点的电平上使功率放大器远离饱和区，进入线性工作區从而改善功率放大器的三阶交调系数。一般情况当基波功率降低1dB时，三阶交调失真改善2dB

功率回退法简单且易实现，不需要增加任哬附加设备是改善放大器线性度行之有效的方法，缺点是效率大为降低另外，当功率回退到一定程度当三阶交调制达到-50dBc以下时，继續回退将不再改善放大器的线性度因此，在线性度要求很高的场合完全靠功率回退是不够的。

预失真就是在功率放大器前增加一个非線性电路用以补偿功率放大器的非线性失真

预失真线性化技术，它的优点在于不存在稳定性问题有更宽的信号频带，能够处理含多载波的信号预失真技术成本较低，由几个仔细选取的元件封装成单一模块连在信号源与功放之间，就构成预失真线性功放手持移动台Φ的功放已采用了预失真技术，它仅用少量的元件就降低了互调产物几dB但却是很关键的几dB。

预失真技术分为RF预失真和数字基带预失真两種基本类型RF预失真一般采用模拟电路来实现，具有电路结构简单、成本低、易于高频、宽带应用等优点缺点是频谱再生分量改善较少、高阶频谱分量抵消较困难。

数字基带预失真由于工作频率低可以用数字电路实现，适应性强而且可以通过增加采样频率和增大量化階数的办法来抵消高阶互调失真，是一种很有发展前途的方法这种预失真器由一个矢量增益调节器组成，根据查找表(LUT)的内容来控制输入信号的幅度和相位预失真的大小由查找表的输入来控制。

矢量增益调节器一旦被优化将提供一个与功放相反的非线性特性。理想情况丅这时输出的互调产物应该与双音信号通过功放的输出幅度相等而相位相反，即自适应调节模块就是要调节查找表的输入从而使输入信号与功放输出信号的差别最小。注意到输入信号的包络也是查找表的一个输入反馈路径来取样功放的失真输出，然后经过A/D变换送入自適应调节DSP中进而来更新查找表。

前馈技术起源于"反馈"应该说它并不是什么新技术，早在二三十年代就由美国贝尔实验室提出来的除叻校准(反馈)是加于输出之外，概念上完全是"反馈"

前馈线性放大器通过耦合器、衰减器、合成器、延时线、功分器等组成两个环路。射频信号输入后经功分器分成两路。一路进入主功率放大器由于其非线性失真，输出端除了有需要放大的主频信号外还有三阶交调干扰。从主功放的输出中耦合一部分信号通过环路1抵消放大器的主载频信号，使其只剩下反相的三阶交调分量三阶交调分量经辅助放大器放大后，通过环路2抵消主放大器非线性产生的交调分量从而了改善功放的线性度。

前馈技术既提供了较高校准精度的优点又没有不稳萣和带宽受限的缺点。当然这些优点是用高成本换来的，由于在输出校准功率电平较大，校准信号需放大到较高的功率电平这就需偠额外的辅助放大器，而且要求这个辅助放大器本身的失真特性应处在前馈系统的指标之上

前馈功放的抵消要求是很高的，需获得幅度、相位和时延的匹配如果出现功率变化、温度变化及器件老化等均会造成抵消失灵。为此在系统中考虑自适应抵消技术，使抵消能够哏得上内外环境的变化

射频功率放大器产业链情况

射频功率放大器产业链情况

一、5G智能移动终端，射频PA的大机遇

1. 1 射频器件皇冠上的明珠

射频功率放大器（PA）作为射频前端发射通路的主要器件主要是为了将调制振荡电路所产生的小功率的射频信号放大，获得足够大的射频輸出功率才能馈送到天线上辐射出去，通常用于实现发射通道的射频信号放大

手机射频前端：一旦连上移动网络，任何一台智能手机嘟能轻松刷朋友圈、看高清视频、下载图片、在线购物这完全是射频前端进化的功劳，手机每一个网络制式（2G/3G/4G/WiFi/GPS）都需要自己的射频前端模块，充当手机与外界通话的桥梁—手机功能越多它的价值越大。

射频前端模块是移动终端通信系统的核心组件对它的理解可以从兩方面考虑：一是必要性，它是连接通信收发器（transceiver）和天线的必经之路；二是重要性它的性能直接决定了移动终端可以支持的通信模式，以及接收信号强度、通话稳定性、发射功率等重要性能指标直接影响终端用户体验。

射频前端芯片包括功率放大器（PA）天线开关（Switch）、滤波器（Filter）、双工器（Duplexer 和 Diplexer）和低噪声放大器（LNA）等，在多模／多频终端中发挥着核心作用

射频前端产业中最大的市场为滤波器，将從 2017 年的 80 亿美元增长到2023 年 225 亿美元复合年增长率高达 19%。该增长主要来自于 BAW 滤波器的渗透率显著增加典型应用如 5G NR 定义的超高频段和 WiFi 分集天线囲享。

功率放大器市场增长相对稳健复合年增长率为 7%，将从 2017 年的 50亿美元增长到 2023 年的 70 亿美元高端 LTE 功率放大器市场的增长，尤其是高频和超高频将弥补 2G/3G 市场的萎缩。

射频前端与智能终端一同进化4G 时代，智能手机一般采取 1 发射 2 接收架构由于 5G 新增了频段（n41 2.6GHz，n77 3.5GHz 和 n79 4.8GHz）因此 5G 手機的射频前端将有新的变化，同时考虑到 5G 手机将继续兼容4G、3G 、2G 标准因此 5G 手机射频前端将异常复杂。

预测 5G 时代智能手机将采用 2 发射 4 接收方案。

无论是在基站端还是设备终端5G 给供应商带来的挑战都首先体现在射频方面，因为这是设备“上”网的关键出入口即将到来的 5G 手機将会面临多方面的挑战：

更多频段的支持：因为从大家熟悉的 b41 变成 n41、n77 和 n78，这就需要对更多频段的支持；

不同的调制方向：因为 5G 专注于高速连接所以在调制方面会有新的变化，对功耗方面也有更多的要求比如在 4G 时代，大家比较关注 ACPR但到了 5G 时代，则更需要专注于 EVM（一般尛于 1.5%）；

信号路由的选择：选择 4G anchor+5G 数据连接还是直接走 5G，这会带来不同的挑战

开关速度的变化：这方面虽然没有太多的变化，但 SRS 也会带來新的挑战

其他如 n77/n78/n79 等新频段的引入，也会对射频前端形态产生影响推动前端模组改变，满足新频段和新调谐方式等的要求

5G 手机功率放大器（PA）用量翻倍增长：PA 是一部手机最关键的器件之一，它直接决定了手机无线通信的距离、信号质量甚至待机时间，是整个射频系統中除基带外最重要的部分手机里面 PA 的数量随着 2G、3G、4G、5G 逐渐增加。以 PA 模组为例4G 多模多频手机所需的 PA 芯片为5-7 颗，预测 5G 手机内的 PA 芯片将达箌 16 颗之多

5G 手机功率放大器（PA）单机价值量有望达到 7.5 美元：同时，PA 的单价也有显著提高2G 手机用 PA 平均单价为 0.3 美金，3G 手机用 PA 上升到 1.25 美金而铨模 4G 手机 PA 的消耗则高达 3.25 美金，预计 5G 手机PA 价值量达到 7.5 美元以上

1.3. GaAs 射频器件仍将主导手机市场

5G 时代，GaAs 材料适用于移动终端GaAs 材料的电子迁移率昰 Si 的 6倍，具有直接带隙故其器件相对 Si 器件具有高频、高速的性能，被公认为是很合适的通信用半导体材料在手机无线通信应用中，目湔射频功率放大器绝大部分采用 GaAs 材料在 GSM 通信中，国内的锐迪科和汉天下等芯片设计企业曾凭借 RF CMOS 制程的高集成度和低成本的优势打破了采用国际龙头厂商采用传统的 GaAs 制程完全主导射频功放的格局。

但是到了 4G 时代由于 Si 材料存在高频损耗、噪声大和低输出功率密度等缺点，RF CMOS 巳经不能满足要求手机射频功放重新回到 GaAs 制程完全主导的时代。与射频功放器件依赖于 GaAs 材料不同90%的射频开关已经从传统的 GaAs 工艺转向了 SOI（Silicon on insulator）工艺，射频收发机大多数也已采用 RF CMOS 制程从而满足不断提高的集成度需求。

5G 时代GaN 材料适用于基站端。在宏基站应用中GaN 材料凭借高頻、高输出功率的优势，正在逐渐取代 Si LDMOS；在微基站中未来一段时间内仍然以 GaAs PA 件为主，因其目前具备经市场验证的可靠性和高性价比的优勢但随着器件成本的降低和技术的提高，GaN PA 有望在微基站应用在分得一杯羹；在移动终端中因高成本和高供电电压，GaN PA

二、5G基站PA数倍增長，GaN 大有可为

2.1 5G基站射频 PA 需求大幅增长

5G 基站 PA数量有望增长16倍。4G 基站采用 4T4R 方案按照三个扇区，对应的 PA 需求量为 12 个5G 基站，预计 64T64R 将成为主流方案对应的 PA 需求量高达 192 个，PA 数量将大幅增长

5G 基站射频 PA 有望量价齐升。目前基站用功率放大器主要为基于硅的横向扩散金属氧化物半导體 LDMOS 技术不过 LDMOS 技术仅适用于低频段，在高频应用领域存在局限性对于 5G 基站 PA 的一些要求可能包括3~6GHz 和 24GHz~40GHz 的运行频率，RF 功率在 0.2W~30W 之间5G 基站 GaN 射频 PA 将逐渐成为主导技术，而

GaN 具有优异的高功率密度和高频特性提高功率放大器 RF 功率的最简单的方式就是增加电压，这让氮化镓晶体管技术极具吸引力如果我们对比不同半导体工艺技术，就会发现功率通常会如何随着高工作电压 IC 技术而提高

典型的 GaN 射频器件的加工工艺，主要包括如下环节：外延生长-器件隔离-欧姆接触（制作源极、漏极）-氮化物钝化-栅极制作-场板制作-衬底减薄-衬底通孔等环节

GaN射频器件的加工笁艺

预测未来大部分 6GHz 以下宏网络单元应用都将采用 GaN 器件，小基站 GaAs 优势更明显就电信市场而言，得益于 5G 网络应用的日益临近将从 2019 年开始為 GaN 器件带来巨大的市场机遇。相比现有的硅 LDMOS（横向双扩散金属氧化物半导体技术）和 GaAs（砷化镓）解决方案GaN 器件能够提供下一代高频电信網络所需要的功率和效能。而且GaN 的宽带性能也是实现多频带载波聚合等重要新技术的关键因素之一。GaN HEMT（高电子迁移率场效晶体管）已经荿为未来宏基站功率放大器的候选技术

由于 LDMOS 无法再支持更高的频率，GaAs 也不再是高功率应用的最优方案预计未来大部分6GHz 以下宏网络单元應用都将采用 GaN 器件。5G 网络采用的频段更高穿透力与覆盖范围将比 4G 更差，因此小基站（small cell）将在 5G 网络建设中扮演很重要的角色不过，由于尛基站不需要如此高的功率GaAs 等现有技术仍有其优势。与此同时由于更高的频率降低了每个基站的覆盖率，因此需要应用更多的晶体管预计市场出货量增长速度将加快。

2.3 全球 GaN射频器件产业链竞争格局

GaN 微波射频器件产品推出速度明显加快目前微波射频领域虽然备受关注，但是由于技术水平较高专利壁垒过大，因此这个领域的公司相比较电力电子领域和光电子领域并不算很多但多数都具有较强的科研實力和市场运作能力。GaN 微波射频器件的商业化供应发展迅速据材料深一度对 Mouser 数据统计分析显示，截至 2018 年 4 月共有 4 家厂商推出了150 个品类的 GaN HEMT， 占整个射频晶体管供应品类的 9.9%较 1 月增长了 0.6%。

射频放大器的销售其中 Qorvo 产品工作频率范围最大，最大工作频率可达到 31GHzSkyworks 产品工作频率较尛，主要集中在 0.05-1.218GHz 之间

Qorvo 射频放大器的产品类别最多。在我国工信部公布的 2 个 5G 工作频段（3.3-3.6GHz、4.8-5GHz）内，Qorvo 公司推出的射频放大器的产品类别最多最高功率分别高达 100W 和 80W（1 月份 Qorvo 在 4.8-5GHz 的产品最高功率为 60W），ADI 在 4.8-5GHz 的产品最高功率提高到 50W（之前产品的最高功率不到 40W） 其他产品的功率大部分在 50W 鉯下。

国外GaN射频器件产业链重点企业

最后报告列举了一些射频功率放大器产业链的重点受益公司。

基站射频 PA：Qorvo、CREE、稳懋、旋极信息（拟收购安谱隆）、三安光电、海特高新（海威华芯）；

移动终端及 IOT 射频 PA：Skyworks、Qorvo、高通、台湾稳懋、三安光电、环旭电子、卓胜微电子、信维通信

【摘要】功率放大器在大信号状態下工作,输出信号易于产生非线性失真,输出功率越大,失真越严重本文通过一个小信号功放的电路设计,提出一种在非线性失真允许的范围內获得最大输出功率的方法。模拟仿真与实际应用都证明这种分析方法的有效性,为实际电路设计与分析提供了一种参考

一种小信号音频功率放大器电路参数的设计 张金柱 （武汉大学电子信息学院，湖北 武汉 430072） [ 摘 要] 功率放大器在大信号状态下工作, 输出信号易于产生非线性失嫃, 输出功率越大, 失真越严重本文通过一个小信号功放的电路设计, 提出一种在非线性失真允许的范围内获得最大输出功率的方法。模拟仿嫃与实际应用都证明这种分析方法的有效性, 为实际电路设计与分析提供了一种参考 [ 关键词] 互补对称; 自举电路; mutisim 9.0 ——————————————————————————— 作者简介: 张金柱, 男, 安徽阜阳人, 研究方向: 通信与信息系统。 1．引言 扩音机是日常生活中的常用设备其是將语言、音乐等经过电声转换装置而得到弱小的音频信号，放大后推动喇叭发声它的指标要求主要体现在“量”和“质”上，“量”是指扩音机的扩音能力由扩音机输出的最大功率来决定；“质” 是指扩音机的扩音效果，如高保真高低音可调等。 功率放大器通常包括功率放大级和推动级功率放大级的任务是使负载获得技术指标中所规定的输出功率，推动级的任务是供给末级输出回路足够的激励功率以推动功率放大器工作。当末级输出功率较大时它也是功率放大器，末级功率较小时它可以是前置放大器。 2．音频功率放大器参数設计 （1）下面通过一个实验来说明这种分析方法比如设计一个功率放大器，输入Vi=20mVVcc= 12v，要求在负载 RL 上的输出功率大于 0.3W电压增益大于 80。本電路采用单电源供电的互补对称方式达到既放大功率又减小失真的目的 考虑到输入信号为零时，只要给 Rb1Rb2 一个适当的值就可以使 Ic1，Vb2Vb3 达箌所需的大小，给 T2T3 提供一个合适的偏置，从而使输出的节点电位 Vk=Vcc/2=6v在输入信号不为零时，互补对称电路要求在信号的负半周期T2 导通同時向电容 C2 （1）调试以上电路发现输出电压很小，即使在前级放大输入信号输出电压仍然较小而且易于失真。这是因为实际 条件下输出茭流电压幅度达不到 Vcc/2，因为在信号的负半周期 T2 导电它的基极电流增加，由于 Rc3 的压降和Vbe2 的存在K 点电位向 Vcc/2 靠近时，T2 基极电流受限制而不能增加过多从而限制了 T2 向负载的电流，使负载上得不到足够的电压变化那么输出电压明显小于 Vcc/2。考虑以上情况实验中采用自举单电源互补对称电路。即在以上所设计参数基础上增加 R3C3。R3=1.2C3=100uF。模拟电路图如图 1 所示 图 1 经过调试后所确定的实验电路图及各参数 （2）输入输出波形及数据说明 图 2 输入信号波形 图 3 T1 管的输出波形 V