[发明专利]一种提高射频功率放大器视频带宽的漏极偏置电路

说明书

本发明公开了视频带宽在射频功率放大器里面是比较重要是一个指标，它对功放的工作带宽的大小起着决定性作用，具体体现在对功放加数字预失真时，视频带宽与数字预失真可矫正的数值有着密切关系。本发明包括主偏置模块和镜像偏置模块。主偏置模块第一微带线Lbais、第一隔直电容C1、第一高频滤波电容C2和第二高频滤波电容C3。镜像偏置模块包括第二微带线Lbais'、第二隔直电容C1'、第三高频滤波电容C2'和第四高频滤波电容C3'。本发明通过增大晶体管的自谐振频率来拓宽视频带宽。本发明通过减小基带阻抗来减小射频功率放大器的记忆效应，从而达到提高射频功率放大器线性度的效果。

技术领域

本发明属于射频功率放大器技术领域，具体涉及一种提高射频功率放大器视频带宽的漏极偏置电路。

背景技术

随着通信系统的快速发展，具有较宽带宽或多载波调制信号的应用对射频功率放大器的线性化提出了苛刻的要求。表征着射频功率放大器工作带宽的视频带宽(VBW)以及影响着功放线性度的记忆效应成为衡量射频放大器性能的两个重要因素。

视频带宽在射频功率放大器里面是比较重要是一个指标，它对功放的工作带宽的大小起着决定性作用，具体体现在对功放加数字预失真(DPD)时，视频带宽与数字预失真可矫正的数值有着密切关系。当瞬时信号带宽过宽或接近决定视频带宽的晶体管谐振频率时，会严重恶化数字预失真(DPD)系统对功放线性的纠正，更会在有源器件内出现较大的电压和电流偏移，从而导致元器件的内部温度过高而损坏(EOS故障)。

在FET晶体管放大器中，大部分记忆效应归因于基带阻抗，基带阻抗的变化会影响到IMD3的变化及不对称，而基带阻抗主要由偏置网络在低频段的阻抗所决定。在功率放大器的设计中我们希望晶体管的基带阻抗近为短路，射频阻抗尽可能大，这样才能最大化功率的放大，减小功率的损耗，并增大放大器的线性度。

为了减小记忆效应增大VBW国外有一些文章对此提出了一种方法，即通过高质量电容、电感并联再与管芯的内匹配隔直电容并联，以达到更高的谐振，增大VBW。此方法是针对晶体管的设计而提出的，并不适合用于实际的电路设计之中。另外为减小电记忆效应，LC谐振型偏置网络被提出，用于减小对记忆效应影响最大的基带阻抗，但此方法在减小晶体管基带阻抗的同时会相应地降低基波阻抗，容易造成射频功率向偏置电路中泄露，并且在高频下，电容、电感元件具有较大的寄生参数，难以用于射频电路的设计之中。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提出一种提高射频功率放大器视频带宽的漏极偏置电路。

本发明包括主偏置模块和镜像偏置模块。所述的主偏置模块第一微带线Lbais、第一隔直电容C1、第一高频滤波电容C2和第二高频滤波电容C3。所述第一微带线Lbais的一端接功率放大器的晶体管漏极，另一端接第一隔直电容C1、第一高频滤波电容C2、第二高频滤波电容C3的一端及漏极偏置电压Vds。所述第一隔直电容C1、第一高频滤波电容C2及第二高频滤波电容C3的另一端均接地。

所述的镜像偏置模块包括第二微带线Lbais'、第二隔直电容C1'、第三高频滤波电容C2'和第四高频滤波电容C3'。所述第二微带线Lbais'的一端接功率放大器的晶体管漏极，另一端接第二隔直电容C1'、第三高频滤波电容C2'及第四高频滤波电容C3'的一端。第二隔直电容C1'、第三高频滤波电容C2'及第四高频滤波电容C3'的另一端均接地。

进一步地，所述的第一微带线Lbais及第二微带线Lbais'均为针对功率放大器中心频率的四分之一波长微带线，且电感值相等。

进一步地，所述的第一隔直电容C1与第二隔直电容C1'的电容值相等。

进一步地，所述的第一高频滤波电容C2与第三高频滤波电容C2'的电容值相等。

进一步地，所述的第二高频滤波电容C3与第四高频滤波电容C3'的电容值相等。