應(yīng)用于LTE的SiGe-MMIC功率放大器的研究.pdf

1、射頻功率放大器在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，如在雷達、導航、衛(wèi)星通信、電子對抗、無線局域網(wǎng)等領(lǐng)域都有應(yīng)用。隨著下一代移動通信技術(shù)的迅速發(fā)展和應(yīng)用，對射頻功率放大器的要求也越來越高，無論是在效率和輸出功率，還是在線性度和功耗上都提出了更高的要求。
　　功率放大器是無線發(fā)射機中的核心模塊之一，在射頻系統(tǒng)中起著非常關(guān)鍵的作用，直接影響著整個系統(tǒng)性能的好壞。本課題在對國內(nèi)外SiGe HBT（異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管）功率放大器進行了詳細調(diào)

2、研的基礎(chǔ)上，提出了一種應(yīng)用于下一代移動通信系統(tǒng)LTE（Long Term Evolution長期演進）的SiGe HBT功率放大器，設(shè)計優(yōu)化了電路參數(shù)，基于0.18μm SiGe BiCMOS工藝設(shè)計規(guī)則設(shè)計了SiGe功率放大器電路版圖，通過了LVS（版圖后仿真驗證），得到了優(yōu)異的性能。
　　本文基于SiGe HBT技術(shù)，開展了功率放大器芯片的研究工作，主要研究內(nèi)容和貢獻包括：
　　1、介紹了SiGe HBT的結(jié)構(gòu)并詳細分析

3、了其優(yōu)點，從電路角度說明了該器件應(yīng)用在射頻功率放大器中的優(yōu)勢；
　　2、分析了SiGe HBT的頻率特性，建立了SiGe HBT的大信號等效電路模型，對于準確模擬電路的性能具有重要意義；
　　3、研究了自適應(yīng)線性化偏置電路，有效補償了功率放大器在大信號狀態(tài)下的增益壓縮和相位失真，并在偏置電路中加入了溫度補償電路，有效抑制了功率晶體管的自熱效應(yīng)；
　　4、基于0.18μm SiGe BiCMOS工藝，設(shè)計了一種三級全集成

4、式的SiGe HBT功率放大器結(jié)構(gòu)，獨立完成了SiGe HBT功率放大器電路版圖設(shè)計。其中，三級電路的級間匹配網(wǎng)絡(luò)采用片上元件實現(xiàn)，集成在片內(nèi)，提高了集成度；輸入和輸出網(wǎng)絡(luò)采用片外元件實現(xiàn)，增強了芯片的可調(diào)性；匹配網(wǎng)絡(luò)靈活采用L型和T型兩種形式，有效地利用了鍵合線電感；功率放大管的發(fā)射極通過背孔接地，最大限度減少了發(fā)射極電感對增益的影響；
　　5、對電路進行了版圖后仿真驗證，得到了良好的結(jié)果：三級電路聯(lián)合后仿真結(jié)果顯示功放芯片的反