K波段功率放大器的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、無線通信系統(tǒng)飛速發(fā)展，其設(shè)計(jì)要求也隨之越來越高，功率放大器（PA）位于射頻發(fā)射系統(tǒng)的末端，是無線通信系統(tǒng)中最重要的模塊之一。功率放大器在射頻發(fā)射系統(tǒng)中是消耗功率最大、成本最高的元件，其性能十分關(guān)鍵，對整個(gè)通信系統(tǒng)的性能影響重大。無線通信系統(tǒng)的非線性主要來源于功率放大器的非線性，為了提高無線系統(tǒng)的非線性、減小功耗以及降低成本，良好的線性度和高效率是功率放大器追求的目標(biāo)，也是功放設(shè)計(jì)中的一個(gè)難點(diǎn)。本文的主要研究工作是基于0.15μm GaA

2、s PHEMT工藝，設(shè)計(jì)了性能良好的K波段兩級(jí)功率放大器。在設(shè)計(jì)過程中，采用微帶線進(jìn)行匹配，不斷調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求?；趥鹘y(tǒng)的功率放大器的設(shè)計(jì)，采用Doherty技術(shù)提高了功率放大器的效率。
　　本文首先介紹了功率放大器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，并對各種類型的功率放大器進(jìn)行了分析比較，然后針對線性度和效率這兩個(gè)主要的指標(biāo)，詳細(xì)地?cái)⑹隽似湟饬x以及改善這兩個(gè)指標(biāo)的方法。功率回退法、預(yù)失真技術(shù)、前饋技術(shù)都是常見有效的改善線性度的方法。Kah

3、n包絡(luò)分離和恢復(fù)技術(shù)、包絡(luò)跟蹤技術(shù)、LINC技術(shù)以及Doherty技術(shù)可以有效地提高功率放大器的效率。在設(shè)計(jì)過程中，利用負(fù)載牽引技術(shù)得到最佳的負(fù)載阻抗，設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最大的功率傳輸。通過對直流偏置電路、穩(wěn)定性電路以及匹配電路的設(shè)計(jì)，完成 K波段功率放大器的設(shè)計(jì)，最終的兩級(jí)功率放大器的輸出功率為24dBm，PAE達(dá)到36.9％。功率放大器的增益為16.85dB，版圖的面積為2*1.2mm2。根據(jù)Doherty技術(shù)原理并按照兩級(jí)功率放大器