应用于WLAN的SiGe射频功率放大器的设计

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人们的生活与生产方式正随着第三代(3G,Third Generation)移动通讯技术和无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Networks)的广泛应用而发生着巨大的变化。作为下一代低成本宽带无线网络和信息产业发展的战略重点,无线局域网技术具有传输速度快、有效距离长、可靠性高的特点,并且还能与第三代移动通讯技术形成互补关系。射频功率放大器(PA,Power Amplifier)是无线通信集成电路设计中的关键点和难点。新一代的无线通信技术要求射频功率放大器具有很好的线性度,高效率。目前,市场上的射频功率放大器主要依赖进口,国内在此方向的研究还相对落后,所以,射频功率放大器的研究具有重要的意义。此课题是基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺,展开了射频功率放大器的设计工作。基于增益的考虑,功率放大器采用了三级结构。用基极稳定电阻来增加稳定性,基极稳定电阻采用每一只HBT与一个电阻串联的结构,电阻值大小适宜,减小了工艺误差对功率放大器性能的影响。选取了合适的匹配网络,输入匹配网络采用L型匹配,既简单又能够根据实际测试情况对接地金丝的长短进行调整,以达到对匹配网络中电感的调整并优化匹配网络的目的,并采用了自适应线性化偏置来提高线性化性能。在版图设计和测试PCB板设计时,对寄生效应进行了充分的考虑。流片后芯片测试结果表明:测试的功率放大器小信号功率增益为22.8dB,1dB压缩点(1dB compression point)处输出功率大于23dBm,达到了设计指标要求。
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