[發明專利]基于氮化鎵功率放大器功率增益非線性的預失真電路

在審

• 申請號: 201811557764.5
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109743029A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 周二風;朱良凡;汪倫源;蔡慶剛
• 申請（專利權）人: 安徽華東光電技術研究所有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F1/30;H03F3/195;H03F3/213;H03F3/45;H03G3/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗

本發明公開了一種基于氮化鎵功率放大器功率增益非線性的預失真電路，包括：砷化鎵驅動功率放大器、微帶定向耦合器、射頻模擬衰減器、氮化鎵高功率放大器、隔離濾波器、功率檢波溫補電路、射頻功率檢波電路、差分運算放大器和射隨器；砷化鎵驅動功率放大器、微帶定向耦合器、射頻模擬衰減器、氮化鎵高功率放大器和隔離濾波器依次相連，構成射頻微波發射鏈路；微帶定向耦合器還與射頻功率檢波電路、差分運算放大器以及射隨器，且射隨器與射頻模擬衰減器相連，從而構成氮化鎵功率放大器功率增益校正鏈路。該預失真電路克服現有技術中的氮化鎵功率放大器具有功率增益非線性特性，很難滿足客戶要求的功率增益線性度要求的問題。

技術領域

本發明涉及微波功率放大器集成電路領域，具體地，涉及一種基于氮化鎵功率放大器功率增益非線性的預失真電路。

背景技術

在微波設備中、大功率放大器是系統中關鍵的部件之一，常用的功放類型有砷化鎵和氮化鎵為主要類型。隨著通信、數字電視、衛星定位、航空航天、雷達和電子對抗等技術的發展，微波系統對功放的要求越來越高，更低的功耗、更高的穩定性、更小的體積要求、更高的線性度要求是功放追求的目標，也是系統對功放提出的發展的方向。砷化鎵形式的功放已無法滿足系統高線性度與低功耗的需求，因此帶有氮化鎵形式的高功率放大器得以快速發展。與相同量級的砷化鎵芯片相比，具有導熱性能好，成本低、效率高的特點，特別適合于需要同時滿足大功率和小型化及低功耗的應用領域。

然而氮化鎵功率放大器具有功率增益非線性特性，其很難滿足客戶要求的功率增益線性度要求。

因此，提供一種在使用過程中可實現氮化鎵功率放大器功率增益非線性校正，使其在功率增益特性與砷化鎵性能相似，滿足客戶要求的功率增益線性度要求的基于氮化鎵功率放大器功率增益非線性的預失真電路是本發明亟需解決的問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是克服現有技術中的氮化鎵功率放大器具有功率增益非線性特性，其很難滿足客戶要求的功率增益線性度要求的問題，從而提供一種在使用過程中可實現氮化鎵功率放大器功率增益非線性校正，使其在功率增益特性與砷化鎵性能相似，滿足客戶要求的功率增益線性度要求的基于氮化鎵功率放大器功率增益非線性的預失真電路。

為了實現上述目的，本發明提供了基于氮化鎵功率放大器功率增益非線性的預失真電路，所述預失真電路包括：砷化鎵驅動功率放大器、微帶定向耦合器、射頻模擬衰減器、氮化鎵高功率放大器、隔離濾波器、功率檢波溫補電路、射頻功率檢波電路、差分運算放大器和射隨器；其中，所述砷化鎵驅動功率放大器、所述微帶定向耦合器、所述射頻模擬衰減器、所述氮化鎵高功率放大器和所述隔離濾波器依次相連，構成射頻微波發射鏈路；所述微帶定向耦合器還與所述射頻功率檢波電路、所述差分運算放大器以及所述射隨器，且所述射隨器與所述射頻模擬衰減器相連，從而構成氮化鎵功率放大器功率增益校正鏈路；所述功率檢波溫補電路、所述射頻功率檢波電路以及所述差分運算放大器依次相連構成高低增益誤差補償電路。

優選地，射頻信號從所述砷化鎵驅動功率放大器輸入，流經所述射頻微波發射鏈路直至射頻信號輸出端口；所述砷化鎵驅動功率放大器對射頻輸入信號進行中功率放大，且讓其工作在增益線性區。

優選地，所述微帶定向耦合器為定向四端口微波器件，實現射頻微波信號輸入到輸出通道，同時實現該通道中射頻微波功率的耦合取樣功能。

優選地，所述射頻模擬衰減器為模擬電壓控制衰減器，用于實現射頻鏈路功率增益非線性校正。

優選地，所述氮化鎵高功率放大器的功率增益具有非線性特征，用于對輸入射頻信號的功率放大。

優選地，所述隔離濾波器實現對功率放大器諧波抑制和功率反向隔離，保護所述氮化鎵高功率放大器不被反射功率燒壞。

優選地，所述差分運算放大器還連接有調整電阻，所述調整電阻用于調整鏈路功率增益校正斜率。