0.7～2.6ghz寬帶cmos功率放大器設(shè)計

1、D e s i g n o f a0 ．7 ～2 ．6 G H zB r o a d b a n dC M O S P o w e r A m p l i f i e rA T h e s i sS u b m i R e d t oS o u t h e a s t U n i v e r s i t yF o r t h e A c a d e m i c D e g r e e o f M a s t e r o f E n g

2、i n e e r i n gB YY u Z h o uS u p e r v i s e d b yP r o f e s s o r F a n X i a n g n i n g 一 一a n dS e n i o rE n g “ D i n gG u o h u a e n l O rg n R l n e e r DS c h o o l o f I n t e g r a t e dC i r c u i t sS o

3、u t h e a s tU n i v e r s i t yM a r c h 2 0 1 5摘要摘要近年來，隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，支持多種無線通信標(biāo)準(zhǔn)的移動終端成為人們生活中不可或缺的工具，因而對射頻收發(fā)機提出了多模多標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的需求。功率放大器作為射頻收發(fā)系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊，會對收發(fā)機的整體性能產(chǎn)生重要影響。多模多標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)機中功率放大器的常用設(shè)計方案包含多頻帶并行方案和寬帶方案。寬帶功率放大器可以利用單塊芯片支持多個工作頻段和

4、通信標(biāo)準(zhǔn)，在成本和可擴(kuò)展性上具有較大的優(yōu)勢。本課題針對多模多標(biāo)準(zhǔn)收發(fā)機中的寬帶功率放大器模塊進(jìn)行研究和設(shè)計。基于T S M C 0 ．1 8 9 mC M O S工藝，介紹了應(yīng)用于0 ．7 ．2 ．6 G H z 頻段內(nèi)的寬帶C M O S 功率放大器的設(shè)計和測試過程。本課題設(shè)計的功率放大器采用兩級線性放大器結(jié)構(gòu)，設(shè)計中利用有耗匹配網(wǎng)絡(luò)和低Q 值多級匹配網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)寬帶匹配，保證工作頻帶內(nèi)輸入匹配和輸出功率滿足指標(biāo)要求。運用增益補償和負(fù)反饋

5、技術(shù)實現(xiàn)了功率放大器的寬帶特性。寬帶功放的芯片面積為0 ．5 m m 2 ，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)在片外實現(xiàn)。后仿真結(jié)果表明寬帶功放的工作頻率為0 ．7 ~ 2 ．6 G H z ，最大輸出功率大于2 3 d B m ，輸出l d B 壓縮點大于2 0 d B m ，l d B 壓縮點處的功率附加效率為1 9 ．3 ％3 5 ．5 ％。頻帶內(nèi)功率增益大于2 3 d B ，S l l 小于．1 0 d B 。測試結(jié)果表明本文設(shè)計的寬帶C M O S

6、 功率放大器的可用工作頻段為0 ．7 ～1 ．5 G H z ，最大輸出功率為1 8 ．2 - - - 2 2 ．3 d B m ，輸出l d B 壓縮點為1 6 ．6 ~ 2 1 ．4 d B m ，l d B 壓縮點處功率附加效率為7 ．7 0 ／o ～2 3 ．4 ％。頻帶內(nèi)功率增益大于1 6 d B ，S 1 1 小于．1 3 d B 。本課題所設(shè)計的寬帶C M O S 功率放大器具有較好的線性度和超過一個倍頻的工作頻帶，適用于