高效线性氮化镓射频功放芯片模组研究

【摘要】设计了一款基于相位失配的高线性度Doherty功率放大器（DPA），通过调节输出和输入相位失配网络，改善DPA的幅度-相位（AM-PM）特性并兼顾回退和饱和性能，并基于0.25 μm GaN HEMT工艺，设计了一款全集成DPA来验证上述方法。实测结果显示，在6.3 GHz处， AM-PM<2°，AM-AM<0.3 dB，饱和功率为41.1 dBm，6 dB回退漏极效率为45%，使用峰均比（PAPR）为7.8 dB的100 MHz调制信号，在33 dBm处，邻信道功率泄漏比（ACPR）<-43.6 dBc。

【关键词】Doherty功率放大器；氮化镓；幅度-相位；高线性度；相位失配

0 引言

数据速率的快速增长催生对具有高频谱效率和大峰均比的高速复杂调制方案的需求，5G通信基站射频通道更多、带宽更宽、频率更高、峰均比更大。而功率放大器及其相关的基带电路作为通信基站的主要耗能元件，功耗占比超过50%，这对功率放大器的功率回退效率和线性度提出了更高的要求。普通的AB类功率放大器在回退点效率降低严重，整体功耗很大，因此需要提升功率放大器的回退效率。回退效率增强的有效解决方案包括Outphasing[1]、包络跟踪（ET, Envelope Tracking）[2]和Doherty功率放大器（DPA, Doherty Power Amplifier）[3]等。其中，DPA采用两路放大器并联，一个功率放大器偏置在AB类，另一个功率放大器偏置在C类，仅在高功率区开启工

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