摘要

本文设计了一种具有增益滤波特性的高性能功率放大器-天线一体化集成电路。通过优化调谐滤波天线的输入阻抗,使其与功率放大器电路的输出端直接匹配,消除了功率放大器的输出匹配电路。这种无匹配集成设计能够有效降低电路插损,减小电路尺寸,从而提升系统效率。滤波天线的实现采用双层贴片天线,通过在上下两层贴片上开不同长度的环型槽来实现增益滤波特性。为了验证,设计、制造和测量了工作在3.4-3.6GHz的一体化电路原型。实验结果显示,功率放大器-滤波天线一体化集成设计在工作频带内的功率附加效率(Power added efficiency, PAE)超过55%,带内增益稳定度小于0.5dB,带外增益抑制大于25dB。相较于传统的级联设计,PAE提高了7%,带外抑制度和系统集成度都得到了明显提升。