29dBm高效寬帶CMOS極化調(diào)制射頻功率放大器設(shè)計(jì).pdf

1、基于CMOS工藝的極化調(diào)制射頻功率放大器具有高效率和高線性度的特點(diǎn)，應(yīng)用于終端設(shè)備不僅可以提高數(shù)據(jù)率、降低功耗，還可以實(shí)現(xiàn)單芯片多模式的低成本解決方案。然而由于擊穿電壓、襯底耦合等問(wèn)題，使用CMOS工藝設(shè)計(jì)高性能射頻功率放大器還有諸多挑戰(zhàn)。
　　本文設(shè)計(jì)的基于CMOS的極化調(diào)制射頻功率放大器由線性輔助開(kāi)關(guān)放大器作為包絡(luò)放大器，由堆疊型差動(dòng)E類放大器作為相位放大器。
　　在包絡(luò)放大器設(shè)計(jì)上，本文使用板級(jí)驗(yàn)證電路對(duì)LTE信號(hào)包絡(luò)

2、的時(shí)域和頻域特性進(jìn)行分析，用于指導(dǎo)包絡(luò)放大器指標(biāo)分配，總結(jié)開(kāi)關(guān)頻率與環(huán)路延時(shí)和放大器帶寬的關(guān)系，為效率優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。最終設(shè)計(jì)的線性輔助開(kāi)關(guān)放大器由具有局部反饋的AB類放大器和具有邊沿控制驅(qū)動(dòng)的低頻開(kāi)關(guān)放大器構(gòu)成，在3.3V供電電壓下，輸出電壓范圍為0.3V-3V，電流能力高達(dá)600mA，最高效率為91％，環(huán)路帶寬為98MHz和小于20mV峰峰值的開(kāi)關(guān)紋波。
　　相位放大器設(shè)計(jì)，包含堆疊型差動(dòng)E類射頻放大器的輸出級(jí)和驅(qū)動(dòng)級(jí)設(shè)計(jì)。

3、輸出級(jí)設(shè)計(jì)主要考慮可靠性，驅(qū)動(dòng)級(jí)設(shè)計(jì)主要考慮降低功耗。本文設(shè)計(jì)的相位放大器具有提高低輸出功率下效率的功率控制結(jié)構(gòu)，在輸出功率為1210mW時(shí)，效率為70.5％，諧波控制在-60dBc以下。本文使用HJ0.18μm CMOS工藝設(shè)計(jì)了相位放大器驗(yàn)證電路，已流片，測(cè)試結(jié)果顯示與理論相符。
　　本文對(duì)極化調(diào)制射頻功率放大器的物理設(shè)計(jì)與驗(yàn)證進(jìn)行了討論，包括版圖、封裝和測(cè)試方案設(shè)計(jì)。在放大20Mbps碼率的16QAM信號(hào)，輸出29.8dBm