双频带射频功率放大器的设计

发布时间：2019-11-20 17:38

【摘要】：射频功率放大器作为无线通信系统发送组件的重要模块之一,其性能的好坏会直接影响到通信信号的质量。伴随着通信技术的发展,人们在不断追求低功耗、小型化、多功能的射频器件。由于射频功率放大器是通信设备中耗能较多,尺寸占用较大的元件,如何把传统功率放大器只能满足单个频段的功率放大功能转变为能够在多个频段具有放大功能成为人们关注和研究的重点,并且具有深远的意义和价值。本文通过对多频带匹配电路结构进行了理论分析和推导,提出了一种新的双频带射频功率放大器阻抗匹配网络,其实现方法为利用传输线变换原理将放大器的输入/输出阻抗分别在两个频段变换为导纳的实部相等,然后采用不同的枝节线结构对晶体管的输入端和输出端导纳的虚部进行匹配,最终通过实阻抗匹配结构实现电路在两个频段匹配。选取功率放大器晶体管MRF6S27015N,借助于ADS仿真软件完成AB类的双频带射频功率放大器的设计。仿真结果表明:在输入功率为23d Bm时,放大器在1.8GHz和2.5GHz的增益约为15.91d B和14.92d B,输出功率约为38.91d Bm和37.92d Bm,功率附加效率约为43.84%和33.22%。采用PCB工艺在相对介电常数为2.65,厚度为1mm的聚四氟乙烯的板材上制作了该双频带射频功率放大器,并对其进行了实际测量。测试结果表明,放大器在1.8GHz和2.5GHz两个频点的增益约为11.0d B和8.6d B,回波损耗约为10.7d B和15.5d B。另外,利用CGH400010设计了一个工作于2.4GHz和3.35GHz的双频带射频功率放大器。仿真结果表明:在输入功率为28d Bm时,放大器的增益约为12.70d B和12.38 d B,输出功率约为40.70d Bm和40.38d Bm,功率附加效率约为55.60%和67.94%。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN722.75

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本文编号：2563644