高效率J类功率放大器的实现与设计
发布时间：2021-01-05 12:58
二十一世纪信息发展瞬息万变,可用的频率却越来越稀少,只能不断开采现有的资源,创造出更巨大的财富。然而准确的发送传输信号,并不失真的接收与送达却是个令人计无所出的问题。功率放大器便是其中最重要的一环,为了解决这个问题大量,研究学者一拥而入,通过理论与实践的结合,在带宽、效率、输出功率以及线性度等方面不断突破,在突破过程中产生的新技术、新算法让功率放大器的性能要求再创新高,如今射频功率放大器与数字功率放大器并驾齐驱,在不同行业不同方向中均扮演者重要角色。本文研究的内容如下:1、深入分析研究了J类功率放大器与传统连续J（B/J）类,通过负载牵引技术,得到最优阻抗,利用J类电流电压方程,实现匹配,最终设计了宽带功率放大器在1.8-2.6 GHz频段内的输出功率为40.2-42.7dBm、漏极效率为67.8%-74.8%;2、对实频技术深入学习探讨,得出综合表征目标匹配网络的阻抗函数,实现了一款1.5-3.0GHz的超宽带J类功率放大器,仿真结果:频带内输出功率为38-42dBm,漏极效率大于50%;3、利用双匹配和后匹配网络拓展Doherty带宽,并使载波功放回退前工作在J类工作状态,回退后工...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通信技术标准的演进
电子科技大学硕士学位论文4然而技术的发展引来的一个巨大问题是，越来越多的二氧化碳排放，这使得温室骤然效应加剧。为了降低温室效应，2019年在日本的G20峰会上，中国已经带头签订了降碳计划。绿色环保是5G研究的另一个核心技术。图1-25G技术的应用场景图1-2反映了5G技术的应用场景[19]，2017年GSA（GlobalMobileSup-pliersAssociation）指明3300MHz-4200MHz范围内为IMT提供连续的5G频谱[19]，随后几个月，经过不断研究，中国信工部重新发布3300-3600MHz和4800-5000MHz为5G系统的工作频段[20]。功率放大器处于通讯的节骨眼上，高效率与大宽带都是5G追求的核心，因为实践工程中，很难让功放一直保持在饱和状态，因而回退率也是一个重要的目标[21]，如今，基站已经广泛使用Doherty技术[22-24]。针对上述较为详尽的介绍和提出的问题，本文就J类（B/J类）功率放大器开展研讨，探究其在宽带，超宽带，以及Doherty状态下，性能的优劣，并利用新方法提升效率，优化性能。1.2国内外研究历史及现状射频功率放大器性能的优劣，主要由三大特性衡量：带宽，效率与线性度。目前大量的设计均围绕着这三个特性展开，一般情况下，获取高效率必然以牺牲带宽为代价[25-29]，这与5G同时具有大宽带与高效率的目标大相径庭。综合考虑带宽与效率，达到在高效的同时拓展带宽。2009年S.C.Crispps提出了连续类宽带功率放大器，用较为精确的数学表达式描述了电压波形的新型公式[30]。介于以往谐波控制类功率放大器在大宽带时的缺乏，提出更为有效的调控二次谐波，便能提高带宽的新型功率放大器的网络拓
第二章谐波控制类功率放大器的理论研究7第二章谐波控制类功率放大器的理论研究5G已经成为当今生活的热频词汇，回顾移动通信从1G到2G，再由2G到3G的发展犹如老牛拉破车，极其缓慢。3G成了时代的分水岭，自此之后，移动通信的发展瞬息万变，Cisco公司甚至大胆预测，自2010年之后的十年内，移动通信能够达到近百倍增长[60]。对于收发机系统而言要求越来越高，大宽带，高效率亘古不变成为追求的目标。功率放大器作为收发机中非线性最大，失真最为显著的器件自然成了研究的重点。本章对常见的谐波控制类功率放大器进行简略的理论分析。2.1功率放大器基础理论射频功率放大器，根据其导通角的差异，可分为A类、B类、AB类和C类。图2-1根据功率放大器的工作类型，绘制了每种功率放大器静态偏置电压Q点所在位置。图2-1不同类型功率放大静态共工作点的位置：(a)A类；(b)B类；(c)AB类；(d)C类
【参考文献】：
博士论文
[1]基于负载阻抗控制的宽带射频功率放大器研究[D]. 庞竞舟.电子科技大学 2016
硕士论文
[1]J类功放及其在多模移动基站中的应用研究[D]. 吴普超.电子科技大学 2015
本文编号：2958704
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
通信技术标准的演进
电子科技大学硕士学位论文4然而技术的发展引来的一个巨大问题是，越来越多的二氧化碳排放，这使得温室骤然效应加剧。为了降低温室效应，2019年在日本的G20峰会上，中国已经带头签订了降碳计划。绿色环保是5G研究的另一个核心技术。图1-25G技术的应用场景图1-2反映了5G技术的应用场景[19]，2017年GSA（GlobalMobileSup-pliersAssociation）指明3300MHz-4200MHz范围内为IMT提供连续的5G频谱[19]，随后几个月，经过不断研究，中国信工部重新发布3300-3600MHz和4800-5000MHz为5G系统的工作频段[20]。功率放大器处于通讯的节骨眼上，高效率与大宽带都是5G追求的核心，因为实践工程中，很难让功放一直保持在饱和状态，因而回退率也是一个重要的目标[21]，如今，基站已经广泛使用Doherty技术[22-24]。针对上述较为详尽的介绍和提出的问题，本文就J类（B/J类）功率放大器开展研讨，探究其在宽带，超宽带，以及Doherty状态下，性能的优劣，并利用新方法提升效率，优化性能。1.2国内外研究历史及现状射频功率放大器性能的优劣，主要由三大特性衡量：带宽，效率与线性度。目前大量的设计均围绕着这三个特性展开，一般情况下，获取高效率必然以牺牲带宽为代价[25-29]，这与5G同时具有大宽带与高效率的目标大相径庭。综合考虑带宽与效率，达到在高效的同时拓展带宽。2009年S.C.Crispps提出了连续类宽带功率放大器，用较为精确的数学表达式描述了电压波形的新型公式[30]。介于以往谐波控制类功率放大器在大宽带时的缺乏，提出更为有效的调控二次谐波，便能提高带宽的新型功率放大器的网络拓
第二章谐波控制类功率放大器的理论研究7第二章谐波控制类功率放大器的理论研究5G已经成为当今生活的热频词汇，回顾移动通信从1G到2G，再由2G到3G的发展犹如老牛拉破车，极其缓慢。3G成了时代的分水岭，自此之后，移动通信的发展瞬息万变，Cisco公司甚至大胆预测，自2010年之后的十年内，移动通信能够达到近百倍增长[60]。对于收发机系统而言要求越来越高，大宽带，高效率亘古不变成为追求的目标。功率放大器作为收发机中非线性最大，失真最为显著的器件自然成了研究的重点。本章对常见的谐波控制类功率放大器进行简略的理论分析。2.1功率放大器基础理论射频功率放大器，根据其导通角的差异，可分为A类、B类、AB类和C类。图2-1根据功率放大器的工作类型，绘制了每种功率放大器静态偏置电压Q点所在位置。图2-1不同类型功率放大静态共工作点的位置：(a)A类；(b)B类；(c)AB类；(d)C类
【参考文献】：
博士论文
[1]基于负载阻抗控制的宽带射频功率放大器研究[D]. 庞竞舟.电子科技大学 2016
硕士论文
[1]J类功放及其在多模移动基站中的应用研究[D]. 吴普超.电子科技大学 2015
本文编号：2958704
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