应用于WI-FI信号屏蔽模块的高增益高功率放大器芯片设计

发布时间：2017-09-22 15:21

  本文关键词：应用于WI-FI信号屏蔽模块的高增益高功率放大器芯片设计

  更多相关文章： 功率放大器 InGaP/GaAs HBT WI-FI屏蔽 2.4GHz

【摘要】：现代无线通信技术日新月异,使人们的日常交流和通信变得十分便捷、有趣并且自由。良好可靠的便携式移动通信设备已经成为多数人生活中几乎不可替代的一部分,而其中部分设备侵害到了一些传统的行业。开发良好的屏蔽系统,能有效地对这些有害信号进行防范和阻断。在屏蔽系统中,屏蔽信号通过发射机天线向空间辐射。功率放大器处于发射机前端,其性能直接影响系统的屏蔽范围和系统能耗。针对工作在2.4GHz的WI-FI屏蔽系统,一款性能优良的功率放大器是其重点。本项目中放大器采用了2μm的InGaP/GaAs HBT晶体管工艺,由三级电路结构组成,发射极的面积分别为320μm2、1280μm2、5120μm2,芯片面积仅为1.2mm×1.2mm。实验结果表明,放大器采用5V供电电压,在2.4GHz~2.5GHz频率范围内,功率线性增益在32dB左右,且能够获得良好的输入匹配和输出匹配。此时,其输出P1dB大于34dBm,功率附加效率超过43%。
【关键词】：功率放大器 InGaP/GaAs HBT WI-FI屏蔽 2.4GHz
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN722.75
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 WI-FI屏蔽系统概论9-11
• 1.2 功率放大器研究现状11-12
• 1.3 设计要求和指标12-13
• 1.4 论文组织13-14
• 第二章 功率放大器的理论与设计基础14-27
• 2.1 功率放大器的分类14-17
• 2.1.1 放大模式功率放大器15-16
• 2.1.2 开关模式功率放大器16
• 2.1.3 工作模式选择16-17
• 2.2 功率放大器器件选择17-20
• 2.2.1 HBT与BJT相比的优势17
• 2.2.2 HBT与FET相比的优势17-18
• 2.2.3 半导体材料18-19
• 2.2.4 器件选择19-20
• 2.3 功率放大器性能参数20-26
• 2.3.1 二端口网络20-21
• 2.3.2 稳定性21-22
• 2.3.3 功率增益22-24
• 2.3.4 效率24
• 2.3.5 线性度24-26
• 2.4 小结26-27
• 第三章 功率放大器的设计27-39
• 3.1 放大器的功率预算27-28
• 3.2 直流偏置设计28-30
• 3.2.1 无源偏置电路设计28-29
• 3.2.2 有源偏置电路设计29-30
• 3.3 阻抗匹配电路设计30-32
• 3.3.1 输入、级间阻抗匹配30-31
• 3.3.2 输出阻抗匹配31-32
• 3.3.3 阻抗匹配总结32
• 3.4 仿真32-35
• 3.4.1 阻抗匹配仿真33-34
• 3.4.2 增益和输出功率仿真34-35
• 3.4.3 功率附加效率仿真35
• 3.5 版图设计35-38
• 3.5.1 版图设计要点35-36
• 3.5.2 元器件的设计36-37
• 3.5.3 放大器的版图37-38
• 3.6 小结38-39
• 第四章 功率放大器的测试39-52
• 4.1 测试仪器39-41
• 4.2 测试方法41-42
• 4.2.1 在片测试41
• 4.2.2 键合测试41-42
• 4.2.3 封装测试42
• 4.3 测试系统42-44
• 4.3.1 PCB板的设计42-43
• 4.3.2 测试系统设计43-44
• 4.4 测试过程与结果44-50
• 4.4.1 小信号S参数的测试44-46
• 4.4.2 输出功率的测试46-48
• 4.4.3 效率测试48-49
• 4.4.4 EVM测试49-50
• 4.5 测试结果对比50-51
• 4.6 小结51-52
• 第五章 总结与展望52-54
• 5.1 总结52-53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 何旭;郑远;朱彦青;陈新宇;杨磊;;应用于WLAN InGaP/GaAs HBT线性功率放大器[J];固体电子学研究与进展;2015年01期

2 白大夫,刘训春,王润梅,袁志鹏,孙海锋;高性能新结构InGaP/GaAs异质结双极型晶体管(英文)[J];半导体学报;2004年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 尤览;射频放大器的效率增强与线性化技术研究[D];中国科学技术大学;2011年

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本文编号：901562