应用于通信基站的F类功率放大器研究
发布时间：2020-12-08 10:15
随着人类逐渐迈向信息化时代,使得人们对于移动通信的要求也就越来越高,比如信号的覆盖范围,高速的上网体验等,这些要求都和通信基站的发展密不可分。提升信号的覆盖范围就需要基站的发射系统具有高的输出功率将信号传输到很远的地方,而拥有高速的上网体验就需要通信基站具有较宽的带宽。但是基站的发射系统又是整个系统中耗能最多的部分,所以就需要考虑发射系统的稳定性和耗能条件,而射频功率放大器又在基站发射系统中起着重要的作用,它的性能的高低决定了整个发射系统的性能。也正是这样的要求使得我们要设计出宽带高功率高效率功率放大器。由于F类功放具有比较优秀的性能,所以本文基于F类功放理论设计应用于通信基站的F类功率放大器。论文首先对国内外大量关于设计F类射频功放的文献进行查阅,并且对研究人员针对F类功放所做的的研究进行分析。其次本文将详细介绍关于设计射频功放的一些基础理论,包括传输线的电报方程的理论推导,还有评判功放的性能的指标。接下来对F类功放的理论进行分析,并且对F类功放中的漏极电压电流波形的方程进行推导。并且介绍了使用集总参数的谐波控制网络和使用分布参数的谐波控制网络,为射频功放的设计提供了理论支撑。然后运...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３传输线单元的电压回路和电流节点??
?为建立一个可分析的数学模型，将双线传输线沿ｒ轴延伸，并且将其分割为Ａｚ的小单元。??如图２．１所示，其中私，１，分别是第一个导体上的存在的寄生电阻和寄生电感，尽，ｉ２分别是??第二个导体上的存在的寄生电阻和寄生电感，电容Ｃ是两个导体之间存在的耦合电容，因为??作为导体就会存在损耗，所以这里用电导Ｇ来代表电路的损耗。另外还要注意，这里给出的??电路参数／？、Ｉ、Ｇ都是单位长度的值。??Ｖ（ｚ）?Ｇ＞?Ｃ?＝?：：：?Ｖ（ｚ＋Ａｚ）??％＿——Ｊ————￥??ｌｔ２?Ｕ?ｚ＋Ａｚ??图２．１分割成可用集总参数分析的单位长度为Ａｚ的同轴电缆的电路图??等效电路的一般形式如图２．２所示，其中电阻电感电容电导元件的参数都与频率相关，??他们会随着工作频率以及传输线类型的变化而变化，但是这种等效电路有些一些缺点需要值??得注意；第一个缺点就是由于在分析传输线等效电路时使用的是一维分析方法，所以垂直于??传播方向上的场的作用没有被考虑在内，不能预测其他电路元件的耦合效应。第二个缺点就??是这个等效电路不适合在时域范围内进行分析。最后一个就是材料的非线性效应因为磁滞效??应被忽视了。但是尽管有这些缺点，但是这个等效电路模型仍然是一个可以描述传输线性质??的有效数学模型
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【参考文献】：
期刊论文
[1]无线通信发展现状及展望[J]. 李军. 通讯世界. 2017(23)
[2]一种GaN的C类功率放大器设计[J]. 郑丽群,杨维明. 物联网技术. 2016(06)
[3]A Comprehensive Survey of TDD-Based Mobile Communications Systems from TD-SCDMA 3G to TDLTE-Advanced 4G and 5G directions[J]. CHEN Shanzhi,SUN Shaohui,WANG Yingmin,XIAO Guojun,Rakesh Tamrakar. 中国通信. 2015(02)
[4]S波段GaN HEMT宽带逆F类高效率功率放大器设计[J]. 王韧,罗孝均,杨仕润,徐洪波,朱世贵. 微波学报. 2014(05)
[5]应用于WCDMA的高效率F类功率放大器及数字预失真(英文)[J]. 季连庆,徐志明,周健义,翟建锋. Journal of Southeast University(English Edition). 2013(02)
[6]应用于WLAN的高效率F类功率放大器[J]. 晋石磊,周健义,刘星海,张雷. 东南大学学报(自然科学版). 2010(02)
硕士论文
[1]高性能基站Doherty功放研究与设计[D]. 李江舟.杭州电子科技大学 2018
[2]GaN HEMT高性能功率放大器研究[D]. 轩雪飞.杭州电子科技大学 2018
[3]GaN宽带高效率射频功率放大器研究[D]. 赵子明.杭州电子科技大学 2018
[4]F类Doherty功率放大器及毫米波天线研究[D]. 范凯凯.杭州电子科技大学 2017
本文编号：2904923
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３传输线单元的电压回路和电流节点??
?为建立一个可分析的数学模型，将双线传输线沿ｒ轴延伸，并且将其分割为Ａｚ的小单元。??如图２．１所示，其中私，１，分别是第一个导体上的存在的寄生电阻和寄生电感，尽，ｉ２分别是??第二个导体上的存在的寄生电阻和寄生电感，电容Ｃ是两个导体之间存在的耦合电容，因为??作为导体就会存在损耗，所以这里用电导Ｇ来代表电路的损耗。另外还要注意，这里给出的??电路参数／？、Ｉ、Ｇ都是单位长度的值。??Ｖ（ｚ）?Ｇ＞?Ｃ?＝?：：：?Ｖ（ｚ＋Ａｚ）??％＿——Ｊ————￥??ｌｔ２?Ｕ?ｚ＋Ａｚ??图２．１分割成可用集总参数分析的单位长度为Ａｚ的同轴电缆的电路图??等效电路的一般形式如图２．２所示，其中电阻电感电容电导元件的参数都与频率相关，??他们会随着工作频率以及传输线类型的变化而变化，但是这种等效电路有些一些缺点需要值??得注意；第一个缺点就是由于在分析传输线等效电路时使用的是一维分析方法，所以垂直于??传播方向上的场的作用没有被考虑在内，不能预测其他电路元件的耦合效应。第二个缺点就??是这个等效电路不适合在时域范围内进行分析。最后一个就是材料的非线性效应因为磁滞效??应被忽视了。但是尽管有这些缺点，但是这个等效电路模型仍然是一个可以描述传输线性质??的有效数学模型
?为建立一个可分析的数学模型，将双线传输线沿ｒ轴延伸，并且将其分割为Ａｚ的小单元。??如图２．１所示，其中私，１，分别是第一个导体上的存在的寄生电阻和寄生电感，尽，ｉ２分别是??第二个导体上的存在的寄生电阻和寄生电感，电容Ｃ是两个导体之间存在的耦合电容，因为??作为导体就会存在损耗，所以这里用电导Ｇ来代表电路的损耗。另外还要注意，这里给出的??电路参数／？、Ｉ、Ｇ都是单位长度的值。??Ｖ（ｚ）?Ｇ＞?Ｃ?＝?：：：?Ｖ（ｚ＋Ａｚ）??％＿——Ｊ————￥??ｌｔ２?Ｕ?ｚ＋Ａｚ??图２．１分割成可用集总参数分析的单位长度为Ａｚ的同轴电缆的电路图??等效电路的一般形式如图２．２所示，其中电阻电感电容电导元件的参数都与频率相关，??他们会随着工作频率以及传输线类型的变化而变化，但是这种等效电路有些一些缺点需要值??得注意；第一个缺点就是由于在分析传输线等效电路时使用的是一维分析方法，所以垂直于??传播方向上的场的作用没有被考虑在内，不能预测其他电路元件的耦合效应。第二个缺点就??是这个等效电路不适合在时域范围内进行分析。最后一个就是材料的非线性效应因为磁滞效??应被忽视了。但是尽管有这些缺点，但是这个等效电路模型仍然是一个可以描述传输线性质??的有效数学模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线通信发展现状及展望[J]. 李军. 通讯世界. 2017(23)
[2]一种GaN的C类功率放大器设计[J]. 郑丽群,杨维明. 物联网技术. 2016(06)
[3]A Comprehensive Survey of TDD-Based Mobile Communications Systems from TD-SCDMA 3G to TDLTE-Advanced 4G and 5G directions[J]. CHEN Shanzhi,SUN Shaohui,WANG Yingmin,XIAO Guojun,Rakesh Tamrakar. 中国通信. 2015(02)
[4]S波段GaN HEMT宽带逆F类高效率功率放大器设计[J]. 王韧,罗孝均,杨仕润,徐洪波,朱世贵. 微波学报. 2014(05)
[5]应用于WCDMA的高效率F类功率放大器及数字预失真(英文)[J]. 季连庆,徐志明,周健义,翟建锋. Journal of Southeast University(English Edition). 2013(02)
[6]应用于WLAN的高效率F类功率放大器[J]. 晋石磊,周健义,刘星海,张雷. 东南大学学报(自然科学版). 2010(02)
硕士论文
[1]高性能基站Doherty功放研究与设计[D]. 李江舟.杭州电子科技大学 2018
[2]GaN HEMT高性能功率放大器研究[D]. 轩雪飞.杭州电子科技大学 2018
[3]GaN宽带高效率射频功率放大器研究[D]. 赵子明.杭州电子科技大学 2018
[4]F类Doherty功率放大器及毫米波天线研究[D]. 范凯凯.杭州电子科技大学 2017
本文编号：2904923
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