面向5G应用的硅基28/37/39GHz多频段线性Doherty功率放大器
信号处理
2019-05-14 v2
摘要
本文提出了首个面向宽带5G应用的硅基多频段毫米波线性Doherty功率放大器(PA)。我们引入了一种新的基于变压器的片上Doherty功率合成器，其可降低功率回退(PBO)时的阻抗变换比，从而改善带宽与功率合成效率。我们还设计了一种“驱动-PA协同设计”方法，其在Doherty PA中形成功率依赖的非均匀馈电，并在无任何硬件开销或带宽折损的情况下增强Doherty工作。作为概念验证，我们实现了一款完全集成于标准130-nm SiGe BiCMOS工艺的28/37/39-GHz PA，面积为1.8mm2。该PA实现了52%的-3-dB小信号S21带宽和40%的-1-dB大信号饱和输出功率(Psat)带宽。在28/37/39GHz下，该PA分别实现+16.8/+17.1/+17-dBm Psat、+15.2/+15.5/+15.4-dBm P1dB，以及在5.9/6/6.7-dB PBO下相较B类工作分别提升1.72/1.92/1.62倍的效率。此外，该PA在全部三个5G频段中针对64QAM展现出多Gb/s数据率及优异的效率与线性度。该PA推进了毫米波频段Doherty、宽带及5G硅基PA的现有技术水平。其支持现有毫米波系统中当前PA的即插即用升级，并为未来多频段5G大规模MIMO与相控阵平台的紧凑型系统方案开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1806.11267,
title = {A 28/37/39GHz Multiband Linear Doherty Power Amplifier in Silicon for 5G Applications},
author = {Song Hu and Fei Wang and Hua Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.11267},
year = {2019}
}