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5G射频PA架构

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一、5G 射频 PA 背景与核心指标

  • 5G 推动射频前端市场增长,2026 年预计达 216.7 亿美金,PA 是核心器件,决定信号强度、功耗等。
  • 关键参数:增益、带宽、效率、线性度、最大输出功率,设计需平衡多指标。

二、PA 设计核心理念

  • 目标:从直流提取最大射频功率,采用负载线匹配(非共轭匹配),优化效率。
  • 架构需求:单器件性能不足时,需通过架构设计合成功率、改善驻波等。

三、PA 架构分类与技术要点

  1. 简单功率合成电流合成:并联器件(如 GaAs 功率阵列),需注意走线对称与寄生效应。
    电压合成:适用于高压供电,提升输出阻抗(如 Cascode 升压设计)。
    功率合成:威尔金森功合器 / 变压器等,直接二合一合并更省面积。
  2. 特殊功率合成
    Push-pull PA(推挽)
    :用巴伦实现双 NPN 管差分放大,单管工作于 Class B 提升整体效率,或 Class A 合成功率。

    Balance PA(平衡):90° 相移耦合器抵消反射,改善驻波(S11/S22 优化至 - 35dB),称 “负载不敏感 PA”。

    Doherty PA(多尔蒂):利用 “负载调制”,Carrier 与 Peak 通路配合优化回退效率,基站应用广泛,手机需折中设计。

四、架构混合设计与总结

  • 可组合多种架构(如 Doherty+Push-pull),平衡性能与应用场景。
  • PA 架构无优劣,需根据需求(频段、功耗、集成度)选择。

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原文链接:mp.weixin.qq.com

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音频生成:扣子空间

内容作者:彭洋洋博士

编辑&封面:金芹芹