基于Volterra級數(shù)的Cascode功率放大器的非線性研究.pdf

1、自20世紀80年代以來,移動通信在全球范圍內(nèi)得到迅猛發(fā)展,它不僅改變了人們的通信方式,而且在某種程度上改變了人們的生活方式。然而在移動通信系統(tǒng)中,為了提高整個系統(tǒng)的效率,功率放大器經(jīng)常工作在非線性區(qū)域,其非線性失真對無線通信系統(tǒng)的性能產(chǎn)生諸多不良影響。所以在功率放大器的設計過程中,如何在不影響功率放大器效率的條件下有效改善其線性度才是解決問題的關鍵。
　　 本論文完成了對Cascode功率放大器的非線性分析,發(fā)現(xiàn)影響功率放大器線

2、性度的因素較多,最快捷有效的方法是通過調(diào)節(jié)諧波負載阻抗來改善功率放大器的線性度。所以本文首先利用Volterra級數(shù)法定量分析了Cascode功率放大器的OIP3與諧波負載阻抗之間的解析關系,找到最高OIP3所對應的最佳諧波負載阻抗值；其次,結(jié)合功率放大器的設計理論和方法,根據(jù)砷化鎵異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的小信號S參數(shù)和Ⅳ曲線,用微波仿真軟件對功率管的輸入、輸出阻抗匹配電路及其直流偏置電路進行優(yōu)化仿真設計；最后,根據(jù)以上理論分析的結(jié)果,在不

3、影響功率放大器效率的同時,調(diào)整輸出匹配電路結(jié)構(gòu),優(yōu)化電路元件參數(shù),使得Cascode功率放大器所對應的負載阻抗盡可能的達到最佳。該功率放大器采用2μmInGaP／GaAs HBT半導體工藝技術(shù)流片,并完成調(diào)試與測試。結(jié)果表明:該Cascode功率放大器在不影響功率附加效率的前提下,線性度得到了較大改善,OIP3提高了6dB左右,與理論分析結(jié)果、計算機仿真結(jié)果吻合。
　　 本論文利用Volterra級數(shù)法完成了對Cascode功率