一种应用于NB-IoT通信的高线性CMOS功率放大器

为满足复杂的NB-IoT通信调制模式对功率放大器输出线性度的要求,提出一种面向NB-IoT通信应用的700~900 MHz高线性度CMOS功率放大器(PA)。该放大器采用两级结构,工作于AB类放大状态,驱动级和输出功率级分别采用自偏置的共源共栅结构和共源放大器结构,驱动级为功率级提供大的电压输出摆幅。为提高线性度,采用二极管线性化偏置技术改善晶体管输入电容的非线性导致的增益压缩和相位失真现象,将输出1 dB压缩点提升3.2 dB。采用65 nm/1.2 V CMOS工艺完成电路版图设计,整体放大器的版图尺寸为0.68 mm×1 mm。仿真结果表明,在700~900 MHz工作频带内,功率放大器的小信号增益大于19 dB,输入反射系数S11小于等于-12 dB,功率附加效率(PAE)峰值为29.6%,输出1 dB压缩点为22.7 dBm。所提出的功率放大器电路具有高线性度、低功耗、小尺寸的特点,可有效满足NB-IoT通信并用于700~900 MHz频段内射频信号功率放大的应用需求。