射頻功率放大器中效率提升技術(shù)的研究.pdf

1、作為通信發(fā)射后端最關(guān)鍵的部件，功率放大器一直受到國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者的高度關(guān)注?，F(xiàn)代通信存在多種不同調(diào)制方式，信號(hào)傳輸伴隨著相位或幅度信息的傳遞。調(diào)幅或調(diào)頻對(duì)應(yīng)著信號(hào)包絡(luò)是否恒定，也決定放大器中相位和幅度的壓縮特性要求。本文研究適合于不同信號(hào)特性的高效率功率放大器，主要研究如下3點(diǎn)：
　　1.研究作為恒包絡(luò)傳輸最佳候選的高效率放大器是本文的重點(diǎn)之一，文中著重介紹諧波控制的F類和逆F類功率放大器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。高效率F類放大器從實(shí)際器件

2、結(jié)構(gòu)切入，理論上指出一種緊湊的微帶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此功放工作在2.995GHz時(shí)輸出功率為37.3dBm，增益為12.3dB，功率附加效率為72.9％。
　　2.應(yīng)用實(shí)際設(shè)計(jì)工具和諧波控制方法，并考慮實(shí)際復(fù)雜的GaN HEMT模型及非線性漏極電容對(duì)模型的影響，設(shè)計(jì)出諧波控制的逆F類放大器。實(shí)測(cè)3.5GHz時(shí)，輸出功率達(dá)39.9dBm，漏極效率約81%，與采用GaN HEMT封裝器件的最新高效率功放對(duì)比，該效率達(dá)到國(guó)際水平。

3、
　　3.本文另一重點(diǎn)是研究用于放大變包絡(luò)信號(hào)的寬帶高回退效率Doherty放大器。通過研究限制實(shí)際高回退效率及帶寬的Vknee電壓特性和四分之一波長(zhǎng)線轉(zhuǎn)換比等因素，指出一種寬帶Doherty放大器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法并應(yīng)用大功率Si LDMOS器件驗(yàn)證。在2.25~2.55GHz帶寬內(nèi)連續(xù)波測(cè)試，結(jié)果表明回退7dB時(shí)輸出功率為42.6±0.6dBm，漏極效率均高于41%，各指標(biāo)表明該設(shè)計(jì)方法的可實(shí)現(xiàn)性。
　　本文提出的幾種功率放大

4、器的實(shí)現(xiàn)理論，為當(dāng)代發(fā)射機(jī)中高效率功率放大器提供了設(shè)計(jì)方法。本文內(nèi)容共分為六個(gè)章節(jié)。第一章為引言介紹了本文高效率放大器的選擇和課題目的。第二章對(duì)功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)和幾種高效率放大器類別進(jìn)行介紹，并描述了本文涉及的概念和仿真、測(cè)試等平臺(tái)。第三章對(duì)一種緊湊型 F類功率放大器的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了具體的理論推導(dǎo)并驗(yàn)證。第四章詳細(xì)分析了采用諧波控制原理的逆F類高效率功率放大器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。第五章指出寬帶Doherty功率放大器中采用的一些改進(jìn)的