应用于无线通信的F类功率放大器

发布时间：2023-12-26 19:16

　　无线通信在当今电信行业中扮演着重要角色,我们日常的方方面面都离不开无线通信网络。功率放大器作为无线通信系统中最大的耗能单元,其效率在一定程度上影响着整体无线通信系统的性能指标。随着4G移动通信技术的发展成熟,人们已经能够感受到高速移动通信网络所带来的便利性。然而,随着物联网技术不断发展,移动数据的传输量也在不断的增长,这就要求通信系统具有更宽的信道带宽。功率放大器作为通信系统的核心模块,在现今的发展趋势下,应当具有宽带高效的特点。本文分别研究宽带功率放大器和高效率F类功率的特点,结合两者的优势,对宽带高效F类功率放大器进行研究和设计。论文首先查阅了大量文献资料,对于近年来国内外宽带功率放大器的宽带匹配理论,以及高效F类功放的理论设计进行总结归纳。其次本文介绍了各种宽带匹配技术,总结各个技术的特点,为后续宽带高效F类功率放大器提供理论基础。同时,本文详细介绍了宽带高效F类功放的设计过程,包括谐波控制网络的设计,输入和输出匹配电路的设计,偏置电路的设计等。针对传统F类功率放大器谐波控制网络带宽限定的缘由,本文提出了一种新型谐波控制网络,来提高F类功放的效率,同时,输入和输出匹配电路采用阶跃...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 无线通信发展史
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 宽带功率放大器的研究现状
        1.2.2 F类功率放大器的研究现状
    1.3 本文主要研究内容、创新点及结构安排
第二章 功率放大器的基本理论
    2.1 射频功率放大器分类
        2.1.1 基本功率放大器类型
        2.1.2 开关类功率放大器
        2.1.3 谐波控制类功率放大器
    2.2 射频功率放大器基本性能指标
        2.2.1 功率和增益
        2.2.2 噪声系数
        2.2.3 稳定性
        2.2.4 PAE(功率附加效率)
        2.2.5 三阶交调截断点
        2.2.6 ACPR(邻道功率抑制比)
        2.2.7 1dB压缩点(P1-dB)
        2.2.8 互调失真
    2.3 本章总结
第三章 宽带匹配技术的研究
    3.1 Bode-Fano宽带匹配理论
    3.2 Youla宽带匹配理论
    3.3 Bode平行RC负载理论
        3.3.1 巴特沃斯换能器功率增益特性
        3.3.2 切比雪夫换能器功率增益特性
    3.4 低通巴特沃斯匹配网络
    3.5 低通切比雪夫匹配网络
    3.6 带通巴特沃斯匹配网络
    3.7 带通切比雪夫匹配网络
    3.8 实频技术(RFT)
        3.8.1 实频技术介绍
        3.8.2 简化实频技术(SRFT)介绍
        3.8.3 应用切比雪夫函数的实频技术
    3.9 本章小结
第四章 基于新型谐波控制网络F类功率放大器研究
    4.1 功率放大器的设计指标
    4.2 功放晶体管的选择
    4.3 介质基板的选择
    4.4 F类功率放大器的设计
        4.4.1 谐波控制网络的设计
        4.4.2 静态工作点的选取
        4.4.3 偏置电路的设计
        4.4.4 输入输出匹配电路的设计
        4.4.5 整体F类功率放大器电路的设计
    4.5 F类功率放大器的组装和测试结果分析
        4.5.1 F类功率放大器的组装
        4.5.2 F类功率放大器的测试与结果分析
    4.6 本章小结
第五章 基于锥形微带线宽带F类功率放大器研究
    5.1 功率放大器的设计指标
    5.2 基于锥形微带线宽带F类功率放大器的设计过程
        5.2.1 谐波控制网络的设计
        5.2.2 静态工作点的选取
        5.2.3 偏置电路的设计
        5.2.4 输入与输出匹配电路的设计
        5.2.5 整体F类功率放大器电路的设计
    5.3 F类功率放大器的组装和测试结果分析
        5.3.1 F类功率放大器的组装
        5.3.2 F类功率放大器的测试与结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3875394