可重构连续型F类功放技术的研究

发布时间：2020-04-20 16:24

【摘要】：现代通信越来越向着高数据传输速率、多频段、多模式的方向发展。高数据传输率意味着系统工作带宽的提高,传统的高效率谐波控制类功率放大器通常只能在较窄的带宽上进行设计,难以适应现在的通信系统。连续型F类功放是一种新型谐波控制功放,该理论利用波形工程,扩展了功放的设计空间,使之具有宽带和高效率的特点,是近年的研究热点。可重构结构能够改变系统的工作特性,例如工作带宽、工作效率等,非常适合应用在当今多模式、多频段的通信环境中。本文研究连续型功放技术并设计了连续型F类功放,再结合连续型功放技术和可重构技术,针对带宽可重构和效率可重构两个研究点,研究了可重构网络并分别设计了连续型带宽可重构功率放大器和连续型效率可重构功率放大器。本文的主要工作总结如下:1.利用连续型功放技术,设计了阻抗转换网络,使其基波阻抗与谐波阻抗符合连续型功放的设计空间。最终实现了一款连续型F类功率放大器,其工作频带为600MHz到1.2GHz,相对带宽达到67%,效率大于65%。2.带宽可重构功放允许功放的工作频带可调,与传统的RF MEMS(Radio Frequency Micro-Electro-Mechanical System)开关实现方式不同,本文使用基于变容二极管的可重构匹配网络结构,设计实现了连续型带宽可重构功放,实现了工作频带从0.95GHz到1.45GHz连续可调,单个工作带宽200MHz,效率在60%以上。3.一般功放设计只关注饱和输出功率时的效率,无法适应现在存在大量高峰均比信号的通信环境。本文通过仿真,得到了功放管在1.25GHz到1.75GHz的范围内,在不同输入功率时的最佳源阻抗和负载阻抗,并分析其变化规律,设计了基于变容二极管的可调匹配网络,实现了能在不同输入功率时都能显著提高功放效率的效率可重构功放。
【图文】：

图 2-19 = / 2时连续型功放的设计空间[4]证当 =2 / 3、 时功放可以获取最大效率，达谐波的情况，可以看出它与传统 F 类功放控制到三次和 变化时，功放效率会降低，设计者可根据所需要的于效率不随 变化，图 2-20 展示了当 =0时功放效率是当 、 时，电压方程如式（2-48）所示 2 3 31 cos cos3 1 sin3 9V t t t t -35）和式（2-55）可以发现，式（2-55）第一个括号即F 类功放的电压方程，也就是说，F 类功放可看做是连殊情况，因此许多研究者将连续型功放叫做连续型 F 类

电子科技大学硕士学位论文gsV = 2.7V。上一章叙述到设计功率放大器时要考虑其稳定性的问题，所给出件是 k 1，ADS 中提供了稳定因数模块以供稳定性验证，本设计使用了一个电容并联的稳定网络，图 3-3 给出了稳定性网络的仿真原理图和仿真结果，，通节优化，结果显示20 电阻和3.6pF的电容并联网络可以使功放管工作于状态
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN722.75

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本文编号：2634718