基于GaAs HBT的高效高线性射频功率放大器的研究与设计

发布时间：2022-02-19 00:22

　　在LTE小基站应用中,射频功率放大器作为发射机中最耗能的部件,除了要满足LTE严格的线性规范,还需要尽可能提升在功率回退点处的效率。小基站虽然并不依赖便携电池作为供电,但常常被密集地部署。因此效率的低下意味着大量的能量损耗。实现高效高线性的射频功率放大器意义重大。本论文通过运用理想强非线性模型,分析了降低导通角操作在实际工程应用中的意义。然后,通过对比各种工艺技术下HBT的优劣势,阐明了使用GaAs HBT作为本次设计的工艺技术的原因,并结合小信号模型和大信号模型,分析了HBT的非线性电容效应对AM-PM的影响。有别于传统的经验设计方法,本文在设计方法上,针对模块对1dB压缩点和功率回退点效率的要求,提出了功率级管芯面积和偏置点的设计方法。同时,在模块的物理实现过程中,使用调谐范围广,但同时可微调的输出匹配网络结构,提高了初次流片的成功率。最后,针对LTE系统的应用规范,本文基于GaAs HBT工艺,设计了工作频段为925MHz至960MHz的高效高线性射频功率放大器模块。模块通过单片集成结合基板材料来实现,通过采用两级放大器和自适应偏置技术,在较小的尺寸上实现了能满足LTE严格线性规... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

理想强非线性器件

针对 AB 类放大器，通过降低导通带来二次谐波的急剧上升。这表明，对 AB 优化，可能会带来更加严重的幅度失真，这时需要仔细考虑输出匹配网路对二次谐波的大器的过程意味着对驱动级、级间匹配网络、条件)的反复调试。上述讨论都是基于理想模优化会相当繁琐，在实际工程设计中更是如此统牵引(Load Pull)是指以精确控制的方式向被测 中提取最佳性能。在负载牵引测量中，通过改能，以便快速且准确地建立可以获得来自指定示的负载牵引系统用于从晶体管器件中提取所

广东工业大学硕士学位论文将晶体管视为理想强非线性器件。因此，器件(VCCS)。在实际 RF 频段中，如果仍然坚持效应，如果仍然使用纯阻性负载，则负载将包含虚部的，用于将寄生元件谐振掉。如图 ICQ=150mA, Vcc=4.2V。管芯由 5 个面积为(3负载牵引仿真的最优阻抗为(18.8+j8.5)Ω。

【参考文献】：
期刊论文
[1]应用于LTE基站的L波段Doherty放大器[J]. 王斌,熊梓丞,张鑫.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[2]应用于LTE band1的高效率功率放大器设计[J]. 刘祖华.  固体电子学研究与进展. 2014(05)
[3]一款应用于LTE移动终端的射频功率放大器设计[J]. 王虹,周仁杰,刘洪刚.  科学技术与工程. 2013(20)
[4]等效器件补偿法提高功率放大器的线性[J]. 何莉剑,张万荣,谢红云,张蔚.  半导体技术. 2007(09)
[5]一种RF模拟预失真放大器的实现[J]. 刘辉,官伯然.  微波学报. 2005(06)
[6]GaInP/GaAs异质结双极晶体管小信号模型参数提取的新方法[J]. 刘海文,孙晓玮,程知群,车延峰,李征帆.  物理学报. 2003(09)



本文编号：3631828