2.4ghz功率放大器的研究

1、國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TN722.1 國(guó)際圖書分類號(hào)：621.38 碩士學(xué)位論文 2.4GHz 功率放大器的研究 碩 士 研 究 生： 莊嚴(yán) 導(dǎo) 師： 劉曉為教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位： 工程碩士 工 程 領(lǐng) 域： 集成電路工程 所 在 單 位： 微電子科學(xué)與技術(shù)系 答 辯 日 期： 2008 年 7 月 授予學(xué)位單位： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 - - I摘 要 射頻功率放大器在雷達(dá)、無(wú)線通信、導(dǎo)航、衛(wèi)星通訊、電子對(duì)抗

2、設(shè)備等系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代無(wú)線通信的關(guān)鍵設(shè)備。與傳統(tǒng)的行波放大器相比，射頻固態(tài)功率放大器具有體積小、動(dòng)態(tài)范圍大、功耗低、壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)；由于射頻功率放大器在軍事和個(gè)人通信系統(tǒng)中的地位非常重要，使得功率放大器的研制變得十分重要。因此對(duì)該課題的研究具有非常重要的意義。 目前 GaAs FET 器件由于噪聲低、效率高、線性度好等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于射頻功率放大器。本文討論了 GaAs FET 有源器件的模型，利用 S 參數(shù)分析了射頻功

3、率放大器的增益和穩(wěn)定性，詳細(xì)討論了阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和偏置網(wǎng)絡(luò)的具體實(shí)現(xiàn)，綜述了射頻功率放大器的幾種主要設(shè)計(jì)方法。本文對(duì)單管射頻功率放大器的研制方法包括：小信號(hào) S 參數(shù)法和負(fù)載牽引法。設(shè)計(jì)軟件采用 Agilent ADS 軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，在選定合適的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后，對(duì)放大器的靜態(tài)偏置點(diǎn)、輸入輸出匹配電路進(jìn)行仿真，通過應(yīng)用小信號(hào) S 參數(shù)設(shè)計(jì)方法和非線性設(shè)計(jì)方法分別進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，指出了設(shè)計(jì)過程中的一些問題。之后對(duì)該設(shè)計(jì)電路的幾個(gè)重點(diǎn)的性能指標(biāo)進(jìn)

4、行測(cè)試及優(yōu)化。最終設(shè)計(jì)完成的功率放大器在中心頻率 2.45GHz 處增益達(dá)到 16.744dB，1dB 壓縮點(diǎn)處輸出功率為 33.762dBm，三階交調(diào)為-25dBc，輸入輸出電壓駐波比均小于 1.5，滿足預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。 最后，利用仿真設(shè)計(jì)結(jié)果與集成功率放大模塊進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比和討論，得到了利用集成功率放大器芯片組成的功率放大模塊更適合這個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件傳輸平臺(tái)的結(jié)論，并完成功率放大模塊及射頻前端發(fā)射接收鏈路的設(shè)計(jì)，與前級(jí)微處理器部分