全数字发射机高效线性功率放大器关键技术研究与验证

发布时间：2020-05-29 11:36

【摘要】：全数字发射机在数字域进行上变频,不需要中频滤波器、锁相环、混频器等模拟器件,相比传统无线发射机,具有集成度高、体积小、配置灵活的优点。功率放大器作为全数字发射机的关键器件,对发射机的效率、线性度有决定性影响。高效率、高线性度一直是功放设计所追求的目标。论文设计了一个高效率、高线性度的功率放大器,用于全数字发射机。论文工作如下:第一,系统总结全数字发射机实现方式、功率放大器主要类型,功率放大器线性化技术以及全数字发射机中采用的功放类型。功放分为传统功放和开关功放;功放线性化主要技术有预失真技术和前馈技术。为了提高全数字发射机功放效率与线性度,采用效率较高的F类功放,并同时结合前馈技术以提高F类功放线性度。第二,分析全数字发射机功放需求,确定功放指标,并对功放关键指标进行分析与推导,设计了F类功放和前馈F类功放。对F类功放进行仿真,仿真结果表明,功率附加效率最高达到69.1%,三阶交调抑制为-14dBc,五阶交调抑制为-30dBc;采用前馈技术提高F类功放的线性度,三阶交调、五阶交调抑制提高25dB以上;同时提出了一种误差负反馈技术,仿真结果表明,误差负反馈技术对F类功放邻道功率比(ACPR)改善12dB以上。第三,完成前馈F类功放电路板制作,建立实验测试平台对F类功放、前馈F类功放关键指标进行测试与验证。在单音测试下,所设计的F类功放功率附加效率达到65%;在双音测试下,前馈F类功放三阶交调抑制为-41dBc。与全数字发射机进行联合测试,测试结果表明,前馈F类功放增益为55dB,前馈F类功放效率达到28%,相比F类功放,前馈F类功放邻道功率比(ACPR)改善了10dB。综上所述,本文采用F类功放和前馈技术相结合方法,设计了一个可应用于全数字发射机的高效率、高线性化功率放大器。经实际测试验证,该功率放大器具有效率高、线性度好的特点,为高效、线性功放的设计提供了一定的参考。
【图文】：

PCB设计3D图

F 类功放输出频谱
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN722.75

【参考文献】

相关会议论文 前1条

1 张来团;张若峤;于志强;周健义;;电流模式S类功率放大器的设计与实现研究[A];2015年全国微波毫米波会议论文集[C];2015年

相关硕士学位论文 前2条

1 马志威;S类功率放大器的研究与设计[D];复旦大学;2013年

2 罗威;TD-SCDMA高效率F类功率放大器设计与实现[D];电子科技大学;2012年

，

本文编号：2686869