本发明涉及功率放大器，具体涉及一种基于宽带预失真的功率放大器。
背景技术：
1、现代通信系统集中于在灵活的频率下实现更高的数据速率传输，同时在不牺牲通信协议的严格线性要求的情况下实现高效率；即；lte、nb-iot。因此，功率放大器(pa)已经广泛关注带宽增强以及效率、线性和输出功率性能。
2、pa由于其成本效益和收发器的片上系统(soc)集成而被广泛探索。然而，cmos pa具有各种缺点，难以实现soc的目标。cmos pa需要克服cmos技术中的低跨导、低击穿电压、高寄生电容和高损耗硅衬底等限制。由于cmos工艺的上述限制，设计宽带、高效以及高线性的cmos pa比传统的窄带cmos pa困难。
3、目前比较热门的宽带、高效以及高线性功率放大器电路设计有：(1)基于峰均功率比的双模功率放大器、(2)g类doherty架构的功率放大器电路、(3)数字预失真功率放大器电路等。
4、(1)对于双模功率放大器，在单个频率的线性和效率性能有较好的提升。当工作频率从中心频率偏移时，功率放大器的线性和效率性能急剧下降，对宽带的设计挑战较大。
5、(2)对于g类doherty架构的功率放大器电路，由于阻抗变换特性导致的功放整体带宽偏窄，基于有源负载调制的两路功放互相影响，整体电路十分敏感，设计难度十分大。
6、(3)对于数字预失真功率放大器电路，集成非常复杂，并且消耗大的芯片面积。
7、综上，本发明旨在通过设计一种宽带预失真线性化机制，该机制以最小的功率增加效率(pae)与降低imd3问题，折衷来扩展功率放大器的线性工作带宽。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于宽带预失真的功率放大器，以解决现有技术中的问题。
2、本发明其中一个实施例提供了一种基于宽带预失真的功率放大器，包括：
3、输入匹配模块，所述输入匹配模块的输入端耦接射频输入；
4、宽带预失真模块，所述宽带预失真模块的输入端络连接所述输入匹配模块的输出端；
5、功率放大模块，所述功率放大模块的输入端耦接所述宽带预失真模块的输出端；
6、输出匹配模块，所述输出匹配模块的输入端耦接所述功率放大模块的输出端，所述输出匹配模块的输出端耦接射频输出；
7、其中，所述宽带预失真模块包括有第一晶体管q1、第三晶体管q3与第四晶体管q4；第一晶体管q1的栅极与输入匹配模块的输出端相耦接，且第一晶体管q1与输入匹配模块的输出端之间耦接有第一直流电源偏置vg1，第一晶体管q1的源极接地；
8、所述第三晶体管q3的源极与第四晶体管q4的漏极相耦接，且第三晶体管q3与第四晶体管q4的连接节点耦接于第一晶体管q1的漏极；
9、所述第四晶体管q4的源极耦接于第一晶体管q1的栅极，且第四晶体管q4与第一晶体管q1之间耦接有反馈单元；
10、所述第三晶体管q3的漏极耦接有第三电容c3，第三电容c3与第三晶体管q3的漏极之间耦接有第一电源vdd；第三电容c3远离第三晶体管q3漏极的一端耦接于第四晶体管q4源极与反馈单元之间，第三晶体管q3与第四晶体管q4的栅极均与第三电容c3远离第三晶体管q3漏极的一端耦接；
11、所述第一晶体管q1的漏极耦接于功率放大模块，且第一晶体管q1的漏极与功率放大模块之间耦接有第五电容c5。
12、在其中一个实施例中，所述第一晶体管q1与输入匹配模块的输出端之间耦接的第一直流电源偏置vg1耦接有第一电阻r1。
13、在其中一个实施例中，所述第三电容c3远离第三晶体管q3漏极的一端耦接有第二电阻r2。
14、在其中一个实施例中，所述反馈单元包括并联的第三电阻r3与第四电容c4；
15、所述第三电阻r3与第四电容c4的连接节点分别耦接于第一晶体管q1的栅极与第四晶体管q4的源极。
16、在其中一个实施例中，所述功率放大模块包括第二晶体管q2，所述第二晶体管q2的栅极与第五电容c5远离第一晶体管q1漏极一端相耦接，第二晶体管q2的源极接地，第二晶体管q2的漏极与输出匹配模块的输入端相耦接。
17、在其中一个实施例中，所述功率放大模块还包括串联的第六晶体管q6与第七晶体管q7，所述第六晶体管q6与第七晶体管q7的连接节点耦接于第二晶体管q2的栅极，用于检测输入到第二晶体管q2的射频电压；
18、所述第六晶体管q6的栅极耦接有第六电容c6，所述第六电容c6远离第六晶体管q6栅极的一端接地；
19、所述第六晶体管q6的漏极耦接有第二直流电源偏置vg2，所述第二直流电源偏置vg2采用电流镜电路耦接于第七晶体管q7的栅极，用于为第七晶体管q7提供稳定的栅极偏置电压；
20、所述第六晶体管q6的漏极与耦接的第二直流电源偏置vg2之间耦接有第五电阻r5；
21、所述第六晶体管q6的漏极与栅极之间耦接有第六电阻r6。
22、在其中一个实施例中，所述电流镜电路包括第四电阻r4与第五晶体管q5；
23、所述第五晶体管q5的栅极与第七晶体管q7的栅极相耦接；
24、所述第四电阻r4耦接于第二直流电源偏置vg2与第五晶体管q5的漏极之间，且所述第五晶体管q5的栅极与第七晶体管q7的栅极之间的连接节点耦接于第四电阻r4与第五晶体管q5的漏极之间；
25、所述第五晶体管q5的源极与第七晶体管q7的源极相耦接后接地。
26、在其中一个实施例中，所述输入匹配模块包括第一电容c1、第二电容c2与第一电感l1；
27、所述第一电容c1的一端耦接射频输入，所述第一电容c1的另一端与第二电容c2并联；
28、所述第一电感l1的一端与第一电容c1和第二电容c2之间的连接节点相耦接，所述第一电感l1的另一端接地；
29、所述第二电容c2远离第一电容c1的一端络连接宽带预失真模块的输入端。
30、在其中一个实施例中，所述输出匹配模块包括串联的第三电感l3与第九电容c9；
31、所述第三电感l3远离第九电容c9的一端与功率放大模块的输出端相耦接，且第三电感l3该端耦接有接地的第七电容c7；
32、所述第九电容c9远离第三电感l3的一端耦接射频输出，且第三电感l3与第九电容c9之间耦接有接地的第八电容c8；
33、所述第三电感l3与第七电容c7之间的连接节点耦接有第二电源vdd1，所述第二电源vdd1与该连接节点之间耦接有第二电感l2，以防止信号流入第二电源vdd1。
34、以上实施例所提供的基于宽带预失真的功率放大器具有以下有益效果：
35、通过加入宽带预失真电路，使得容性负载的功率放大器与主功率放大器的感性负载相抵消，相反的相位响应能很好地减少主功率放大器产生的imd3失真，提高电路的线性度和带宽。通过引入并联的反馈单元，并联电阻r3可以进一步拓宽带宽，减小带内纹波波动，提高带内增益平坦度，并联电容c4可以补偿增益以及增加电路参数，缩短变压器设计和迭代时间，在大带宽上扩展电容响应，从而产生宽带相位消除，导致宽带线性和平坦增益响应。通过加入自适应功率级放大电路，根据输入的功率改变晶体管偏置，降低直流损耗，从而提高电路的效率。
1.一种基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
3.如权利要求1所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
4.如权利要求1-3任意一项所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
5.如权利要求4所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
6.如权利要求5所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
7.如权利要求6所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
8.如权利要求1所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
9.如权利要求1所述的基于宽带预失真的功率放大器，其特征在于：
