射频高效率功率放大器的研究与设计

发布时间：2023-11-18 13:18

　　在现代无线通信系统中,射频功率放大器作为其中的核心器件,直接影响着整个系统的通信质量。近年来,无线通信系统不断对射频功率放大器的效率提出更高的要求,研究如何提高射频功率放大器的效率是一个重要的课题。谐波控制技术是一种有效提高功率放大器效率的方法,高效率的F类和逆F类功率放大器即基于此方法,本课题针对F类和逆F类功率放大器中的谐波控制电路进行研究与设计,其F类和逆F类功率放大器具有100%的理论效率,因此成为目前高效率功率放大器的研究热点。本论文首先阐述了谐波控制技术提高功率放大器效率的原理和F类、逆F类功率放大器的设计方法;然后在射频仿真软件ADS中,通过负载/源牵引法和谐波平衡仿真得到了2.4GHz工作频率下的F类和逆F类功率放大器基波和谐波的源和负载阻抗条件,其中功率晶体管均采用Cree公司CGH40010F GaN HEMT晶体管。利用仿真得到的源和负载阻抗条件,分别设计了F类和逆F类功率放大器的输入和输出匹配电路,利用开路枝节线结构,使得功率放大器在谐波处满足特定的输入和输出阻抗要求,同时不影响基波处的阻抗匹配条件。为了达到功率放大器对输入功率的要求,采用RF2126设计了驱动...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 GaNHEMT材料的发展
    1.3 射频高效率功率放大器的研究现状
    1.4 论文研究的主要内容
第二章 射频功率放大器基本理论
    2.1 射频功率放大器主要指标
        2.1.1 效率
        2.1.2 线性度
        2.1.3 功率增益以及增益平坦度
        2.1.4 输出功率
        2.1.5 稳定性
        2.1.6 工作带宽
    2.2 功率放大器的种类
        2.2.1 A类功率放大器
        2.2.2 B类功率放大器
        2.2.3 AB类功率放大器
        2.2.4 C类功率放大器
        2.2.5 高效率开关类功率放大器
    2.3 负载牵引(Load-Pull)/源牵引(Source-Pull)技术
第三章 F类、逆F类功率放大器工作原理
    3.1 理想F类功率放大器原理分析
    3.2 理想逆F类功率放大器原理分析
第四章 F类高效率功率放大器设计
    4.1 器件的选取
    4.2 F类高效率功率放大器仿真
        4.2.1 直流特性仿真
        4.2.2 稳定性分析设计
        4.2.3 匹配电路设计
        4.2.4 功放联合仿真及版图设计
    4.3 驱动放大器设计
    4.4 F类高效率功率放大器实测
        4.4.1 驱动放大器测试
        4.4.2 功率放大器散热设计
        4.4.3 实物的测试
第五章 逆F类高效率功率放大器设计
    5.1 逆F类高效率功率放大器仿真
        5.1.1 匹配电路设计
        5.1.2 功放联合仿真及版图设计
    5.2 逆F类功率放大器实测
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢



本文编号：3865363