J类功放及其在多模移动基站中的应用研究

发布时间：2017-04-26 04:16

  本文关键词：J类功放及其在多模移动基站中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前无线通信系统对高效、宽带功放的迫切需求使得宽带高效率功放成为研究热点。J类功放是2006年提出的一种新的功放设计理念,将功放由单一工作模式改进为连续的工作模式,实现了良好的带宽特性,较好解决了谐波控制类功放带宽与效率的矛盾,但其效率仍有一定的改进空间;此外,目前J类功放的匹配网络设计方法繁琐,不便于工程应用。针对此情况,本论文对J类功放的设计方法进行了研究。本论文对J类功放的研究,不是采用仅考虑功放器件的线性电容这样的传统设计方法,而是考虑了输出电容的非线性特性,即通过研究器件非线性电容的影响下,基波和二次谐波阻抗的变化规律,提出同时实现基波匹配与二次谐波控制的设计方法,改进了功放的输出谐波控制网络和基波匹配电路,简化了设计过程,并改善了J类放大器效率。论文的具体工作内容如下:1.系统总结了J类功率放大器的基本理论。结合漏极电压电流波形分析了J类的谐波控制原理,此外通过J类的连续型工作模式和设计空间的概念阐明了J类具有良好带宽特性的原因;2.本文对晶体管输出电容的非线性特性进行了研究,重点研究了非线性输出电容对J类功放的基波和二次谐波阻抗的影响,得出了阻抗的变化规律,并将其用于J类功放的改进设计中;3.采用一种新型匹配网络拓扑改进了J类功放匹配网络的设计。该匹配网络可综合晶体管的等效寄生参数模型,同时实现基波匹配和谐波控制。仿真结果表明,该匹配网络能很好地实现J类功放的基波和二次谐波阻抗环境。4.实验验证了本文提出基于非线性输出电容的改进设计方法的可行性。实测结果表明,实测结果表明,基于改进设计方法的J类功放性能实现了较明显改善。本文详细阐述了J类功放的原理和设计方法,为学者提供参考和借鉴。
【关键词】：宽带高效率 J类功率放大器 非线性输出电容Cout 新型匹配网络
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92;TN722.75
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 J类功率放大器的研究背景和意义10-12
• 1.1.1 宽带高效率功放的需求10-11
• 1.1.2 宽带高效率功放的技术方法及研究现状11-12
• 1.2 J类功放的特点和研究现状12-14
• 1.3 具体工作和内容安排14-15
• 第二章 J类功放理论与设计基础15-32
• 2.1 J类功率放大器的理论15-26
• 2.1.1 J类功率放大器谐波控制原理15-21
• 2.1.2 连续工作模式设计理念21-23
• 2.1.3 准优化J类功率放大器23-26
• 2.2 宽带高效率功放设计要点26-29
• 2.2.1 主要设计指标26-28
• 2.2.2 谐波控制28-29
• 2.3 宽带匹配网络29-31
• 2.3.1 Bode-Fano理论29-30
• 2.3.2 宽带匹配网络设计方法30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 J类功放设计方法及效率改善研究32-50
• 3.1 传统设计方法32-40
• 3.1.1 晶体管的选择33-34
• 3.1.2 偏置电路和稳定电路设计34-37
• 3.1.3 最佳阻抗值的确定37-39
• 3.1.4 输入输出匹配网络的设计39-40
• 3.2 非线性Cout的对J类功放阻抗环境的影响40-44
• 3.2.1 输出电容Cout非线性特性41-42
• 3.2.2 非线性Cout对阻抗环境的影响42-44
• 3.3 基于非线性输出电容的设计方法44-49
• 3.3.1 新型匹配网络拓扑结构44-45
• 3.3.2 输出匹配网络的设计45-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 J类功放设计与实验验证50-66
• 4.1 基于传统设计方法的J类功放50-52
• 4.1.1 阻抗数据的提取50-51
• 4.1.2 仿真结果及分析51-52
• 4.2 基于改进设计方法的J类功放52-58
• 4.2.1 基于线性Cout的J类功放52-56
• 4.2.2 基于非线性Cout的J类功放56-58
• 4.3 J类功放实物制作58-60
• 4.3.1 版图设计58-59
• 4.3.2 散热设计59-60
• 4.4 实物测试及分析60-64
• 4.4.1 测试平台60-61
• 4.4.2 测试结果及分析61-64
• 4.5 本章小结64-66
• 第五章 总结及展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-73
• 攻硕期间取得的研究成果73-74

【参考文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 冷永清;GaN高电子迁移率晶体管特性及其功率放大器研究[D];湖南大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 董磊;谐波控制类高效率功率放大器研究[D];电子科技大学;2012年

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本文编号：327729