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[2018年IEEE电气工程与光子学国际会议(EExPolytech)- 俄罗斯圣彼得堡(2018.10.22-2018.10.23)] 2018年IEEE电气工程与光子学国际会议(EExPolytech)- 包络跟踪功率放大器中的信号失真降低
摘要: 在放大具有高峰均功率比的信号时,线性射频(RF)功率放大器(PA)的效率会降至约30%。采用包络跟踪技术可显著改善这一缺陷。然而使用包络信号(ES)的开关模式PA会伴随非线性失真的产生,这些失真可能表现为RF PA信号频谱中的不良成分。降低开关模式负面影响的方法之一是采用多单元结构的ES PA。本文研究了ES PA单元数量对其效率和输出信号失真的影响,以及对RF PA效率和输出信号失真的影响。研究表明,合理选择单元数量可使ES PA效率从94%提升至98%,并将包络信号频谱中的互调分量电平降低20...25分贝。
关键词: 包络跟踪、功率放大器、谐波失真、效率、多单元
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于时延支持向量回归的射频功率放大器动态行为建模
摘要: 本文提出了一种基于时延支持向量回归(SVR)方法的新型动态行为建模技术。作为先进的机器学习算法,SVR方法综合考虑器件非线性和记忆效应,为射频功率放大器(PA)的行为建模提供了有效方案。该技术阐述了基本建模原理并详述了模型提取流程。与传统人工神经网络(ANN)需耗时确定最佳模型配置不同,SVR通过网格搜索技术可快速获得最优模型。文中还给出了针对射频PA的最优SVR模型选择实例——与默认SVR模型相比,所选模型性能显著提升。实验采用LDMOS PA、单管氮化镓(GaN)PA及Doherty GaN PA进行验证,证明新建模方法具有高效精准的预测能力。相较于传统Volterra模型、标准分段线性模型及基于ANN的模型,本SVR模型在合理复杂度下实现了更优性能。此外研究表明,该模型能准确预测PA在不同于建模输入功率电平下的工作行为。
关键词: 时间延迟、射频(RF)功率放大器(PAs)、机器学习、动态行为模型、支持向量回归(SVR)
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于平方根的并发双频数字预失真记忆多项式模型
摘要: 本文提出了一种基于二维平方根的新型记忆多项式行为模型。该模型采用一组新的平方根基本函数来描述预失真器特性。由于所提模型仅包含两个嵌套求和项,其系数数量较三重嵌套求和的模型大幅减少。实验结果表明,相比二维数字预失真(2D-DPD)模型,本模型可将系数数量降低66.7%以上。此外,该模型能实现更优的邻道功率比(ACPR)性能:与2D-DPD模型及简易在线系数更新模型相比,归一化均方误差改善达11分贝;相较于二维改进型记忆多项式模型,在保持相近ACPR性能的同时具有更短的运行时间。
关键词: 功率放大器(PAs)、数字预失真(DPD)、双频
更新于2025-09-23 15:22:29
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用于5G蜂窝通信的毫米波CMOS功率放大器
摘要: 本文介绍了面向新一代5G新空口(NR)蜂窝通信标准的CMOS工艺毫米波功率放大器(PA)集成相控阵设计基础,简要回顾了关键PA性能指标及通过波束成形相控阵实现空中功率合成的应用方法。随后从实际手机尺寸约束和系统级需求出发,以单晶体管PA为例概念性阐述了CMOS特有的技术与设计挑战,并通过综述前沿技术成果,以5G NR用线性28GHz CMOS PA为例说明应对这些挑战所采用的PA技术。
关键词: 波束成形、效率、线性度、毫米波、功率放大器、相控阵、CMOS、5G
更新于2025-09-23 15:22:29
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一款紧凑型氮化镓单片微波集成电路多尔蒂功率放大器设计及基于X参数的5G通信系统级分析
摘要: 本文介绍了一种采用0.25微米氮化镓高电子迁移率晶体管工艺制造的、工作于5G通信应用亚6GHz频段的单片微波集成电路多尔蒂功率放大器(DPA)。通过传输线网络和并联电容实现了紧凑的阻抗逆变器和输出匹配。同时优化了主辅放大器中功率单元的尺寸比例,以实现输出功率回退(OPBO)下的高效性能。实测数据显示:在5.9GHz频点,峰值输出功率(Pout)为38.7dBm,1dB压缩点(P1dB)为32.1dBm;在6dB输出功率回退时,功率附加效率达49.5%。未经数字预失真(DPD)处理时,该DPA对64正交幅度调制(QAM)和256-QAM信号分别能提供平均输出功率23.5dBm(误差矢量幅度EVM<-28dB)和21.5dBm(EVM<-32dB)?;谑挡釾参数进一步研究了DPA的非线性特性,并验证了传统功放表征/测量方法用于系统级设计和测试的准确性。X参数仿真结果还表明:采用DPD处理时,256-QAM信号的平均输出功率可提升至25.7dBm。
关键词: 5G通信、单片微波集成电路(MMIC)、X参数、功率附加效率(PAE)、功率放大器(PA)、多尔蒂结构、氮化镓(GaN)
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年IEEE亚洲固态电路会议(A-SSCC) - 中国澳门(2019.11.4-2019.11.6)] 2019年IEEE亚洲固态电路会议(A-SSCC) - 一款用于OLED智能手机降功耗的0.7平方毫米8.54毫瓦FocusNet显示LSI芯片
摘要: 本文提出了一种用于无线电能传输的D类功率放大器(PA)不连续导通模式(DCM)零电压开关(ZVS)方案。该方案将ZVS电感和电容的尺寸分别减小了7.5倍和5倍,且即使在PA供电电压和输出电流变化时仍能实现零电压开关。该D类PA采用0.35μm高压CMOS工艺制造,其ZVS LC谐振网络由39nH电感和200nF电容组成,开关频率为6.78MHz,供电电压为20V。实测结果表明,该PA输出功率达7.18W时峰值效率为87.0%。
关键词: 功率放大器、无线电能传输、D类、零电压开关(ZVS)
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018年第五代移动通信世界论坛(5GWF) - 美国加利福尼亚州硅谷 (2018.7.9-2018.7.11)] 2018 IEEE 5G世界论坛(5GWF) - 面向24GHz与28GHz宽带5G解决方案的封装高功率前端模块
摘要: 本文介绍了工作在24-31GHz频段的宽带塑料低成本封装5G高功率前端(HPFE)的实现方案与特性。该演示样机包含采用混合工艺技术实现的发射与接收通路:碳化硅基150纳米氮化镓(AlGaN/GaN on SiC)与150纳米砷化镓(GaAs)。发射通路(Tx)的连续波(CW)实测功率结果显示,在24-31GHz频段内最大输出功率(POUT,Tx)超过2瓦(33.5dBm),漏极效率(DE)达25%,功率附加效率(PAE)为24%,插入增益(GI,Tx)为36dB。接收通路(Rx)在同一频段内呈现30毫瓦(15.5dBm)的最大输出功率(POUT,Rx),平均噪声系数(NF)为3.6dB,对应插入增益(GI,Rx)为20dB。通过采用数字预失真(DPD)技术测试多种25/50及100MHz信道间隔的M-QAM调制信号,HPFE/Tx通路在线性输出功率17dBm至25dBm范围内实现了48dBc的邻道泄漏比(ACLR)和40dB的均方误差(MSE)。与另外两款用于电信应用的线性砷化镓放大器相比,该HPFE在保持更高效率的同时展现出相当的线性性能。得益于混合工艺方案,该设计在集成度、电性能与成本之间实现了优化平衡。
关键词: 单片微波集成电路(MMIC)、赝调制高电子迁移率晶体管(PHEMT)、砷化镓、塑料封装、收发通道、低噪声放大器、氮化镓、功率放大器、开关
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE BiCMOS与化合物半导体集成电路及技术研讨会(BCICTS) - 美国田纳西州纳什维尔(2019.11.3-2019.11.6)] 2019年IEEE BiCMOS与化合物半导体集成电路及技术研讨会(BCICTS) - 基于0.15微米砷化镓的紧凑型Ka波段变压器耦合5G功率放大器
摘要: 本文介绍了一种采用0.15微米砷化镓工艺设计的紧凑型宽带变压器耦合功率放大器。该放大器实现了26.5dBm输出功率、31%功率附加效率及12.6dB小信号增益,具有40%的分数带宽。在无需数字预失真的情况下,该放大器分别能在28GHz频段以6Gb/s和9Gb/s速率放大64-QAM信号时,提供最高21.6dBm和19.9dBm的平均输出功率,且误差矢量幅度(EVM)小于-25dB。据作者所知,这是首次在砷化镓功率放大器中采用变压器耦合匹配网络,相比传统体积庞大的传输线结构,实现了极为紧凑的匹配方案。
关键词: 5G、功率放大器、毫米波集成电路、变压器耦合、Ka波段
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE天线测量与应用会议(CAMA) - 印度尼西亚巴厘岛库塔(2019.10.23-2019.10.25)] 2019年IEEE天线测量与应用会议(CAMA) - 波导腔内灌注组织等效液体复介电常数的测量
摘要: 本文提出了一种表征非线性并发双频发射机记忆效应的方法,该方法是将传统功率放大器的双音测试扩展至并发双频发射机场景。并发双频发射机的输出信号不仅受互调(IM)产物影响,还受交调(CM)产物影响。在一个频段中,发射机受频率间隔连续扫描的双音信号激励;在另一频段则同时受频率间隔稍宽的另一个双音信号激励,且两信号的频率差在扫描过程中保持恒定。该双音测试在不同功率电平下进行,测量了上下三阶IM和CM产物,揭示了发射机记忆效应在上下三阶产物间的不对称性。测量结果表明记忆效应对三阶IM产物的影响比CM产物更为显著。研究进行了误差分析和系统校准,并展示了两种不同器件的测量结果。
关键词: 交叉调制(CM)、双频、数字预失真(DPD)、多输入多输出(MIMO)、放大器、功率放大器(PA)、互调(IM)
更新于2025-09-23 15:19:57
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适用于5G移动设备的氮化镓MIS-HEMT功率放大器单片微波集成电路
摘要: 随着各类移动系统数据传输速率的提升,对5G无线通信系统的需求也相应增长。为提高数据传输速率,韩国提出的全球标准高频段之一——28GHz被选用于5G系统。虽然基于氮化镓的高电子迁移率晶体管(HEMT)因其适用于高输出功率放大器而成为5G网络应用极具前景的候选器件,但典型氮化镓HEMT仅能在??刺鹿ぷ鳌H欢?,要实现5G系统移动终端的成功运行,需要能在正栅极偏压下工作的常关器件,这不仅能降低电路复杂度和系统成本,还可应用于数字电路领域。为实现正栅极偏压工作,我们采用ETRI氮化镓MIS-HEMT工艺制备了金属-绝缘体-半导体(MIS)-HEMT器件。通过设计制造MIS-HEMT并测试其性能,除采用栅极凹槽技术外,我们还使用Al2O3栅极绝缘层来调节氮化镓MIS-HEMT的阈值电压。为5G移动终端设计的功率放大器(PA)单片微波集成电路(MMIC)在正栅极偏压下工作,在26和28GHz频段展现出29.5dBm的最大输出功率、11dB的功率增益以及11%的功率附加效率(PAE)。
关键词: Ka波段、MIS-HEMT、移动手机、功率放大器、氮化镓、5G、增强型模式
更新于2025-09-23 21:42:18