级联PA的效率优化策略及其在55nm CMOS E波段PA中的应用

摘要

根据多级功率合成功率放大器(PA)的功率附加效率(PAE)公式,对效率进行理论计算分析,得出了以下效率优化策略:在级联功率合成功放的最后一级放置功率分配器可以提供最优的整体PAE,优化最后一级有源或无源器件对整体PAE的改善最为显著。根据上述策略,从有源器件效率、增益效率比和无源器件插入损耗这三个参数出发,对PA的最后一级做了具体优化。采用55 nm CMOS工艺设计了一款E波段PA,实现了24%的峰值PAE,26 dB的峰值增益,7.2 GHz的3 dB带宽,14.1 dBm的饱和输出功率和11.3 dBm的1 dB压缩点输出功率。