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无线电电子学论文_可重构技术在放大器中的应用

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文章目录

摘要

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第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状和发展态势

1.3 本文主要内容和工作安排

第二章射频功放的基本概念及设计方法

2.0 射频功放的基本参数

2.0.1 转换功率增益

2.0.2 稳定性

2.0.3 线性度

2.0.4 效率

2.1 射频功放的分类

2.1.1 A类放大器

2.1.2 B类放大器

2.1.3 AB类放大器

2.1.4 C类放大器

2.2 Doherty功率放大器理论基础总结

2.2.1 Doherty功放基本结构

2.2.2 有源负载牵引技术

2.2.3 Doherty功放等效电路分析

2.2.4 Doherty功放效率及功率分析

2.2.5 Doherty功放补偿线理论

2.2.6 Doherty功放与单管功放实际性能对比

2.3 本章小结

第三章宽带Doherty功放设计

3.1 设计指标及器件选择

3.1.1 宽带Doherty功放的设计指标

3.1.2 功放管的选择

3.2 直流扫描及稳定性仿真

3.2.1 直流扫描

3.2.2 稳定性仿真

3.3 功率分配器设计

3.3.1 Wilkinson功分器理论

3.3.2 Wilkinson功分器设计

3.4 后匹配技术提升Doherty带宽

3.4.1 四分之一波长线限制带宽

3.4.2 后匹配结构提升Doherty功放带宽

3.4.3 后匹配结构设计

3.5 主功放与辅助功放的设计

3.5.1 源牵引及负载牵引

3.5.2 主功放匹配电路设计

3.5.3 辅助功放匹配电路设计

3.6 仿真与测试

3.7 本章小结

第四章可重构Doherty功放设计

4.1 设计指标及器件选择

4.2 可重构技术的研究

4.2.1 可重构技术的分类与选择

4.2.2 PIN二极管的性能测试

4.3 可重构Doherty功放设计

4.3.1 整体方案

4.3.2 可重构匹配网络的设计

4.3.3 可重构微带线设计

4.4 整体结构与仿真测试结果

4.5 本章小结

第五章总结与展望

5.1 工作总结

5.2 展望与不足

致谢

参考文献

文章摘要:长久以来,放大器的设计都是射频前端设计中的重点和热点。新的无线通信标准的不断出现,通讯信息的数量和种类不断增加,也对射频发射机提出了不同的性能要求。随着5G时代的发展,功放带宽及效率的要求越来越高。Doherty功率放大器因其较高的回退效率,广泛用于发射机中。而其对带宽的需求,一直指引着研究方向。后匹配技术常用于提升Doherty带宽,但其往往会对功放的效率及功率指标造成影响。将Doherty技术与可重构技术结合起来,不仅能尽可能地挖掘其功率和效率指标,还能适应现代通信领域对不同频段的需求。本文以此展开可重构技术在Doherty功放中的应用,现将工作归纳如下。本文首先调研了可重构及宽带Doherty功放的研究背景以及发展方向,介绍了放大器的各种重要性能指标,分析了Doherty功放的基本理论以及有源负载调制技术。并以此设计了一款传统的Doherty功放,将其与AB类功放的效率进行了对比,解释说明了Doherty功放在低输入功率下对于效率的提升能力。为了解决Doherty功放带宽较窄的问题,本文在第三章介绍了限制Doherty功放带宽的原因,并在此基础上提出了采用后匹配技术替换传统的四分之一阻抗线来提升带宽的方式。基于这一理论,设计了一款工作在1.4GHz-1.8GHz的Doherty功放,在该频段内:1dB增益压缩点功率为39.2-40.1dBm;1dB压缩点效率为42.3-48.2%;6dB功率回退点效率为30.1-36.1%;饱和输出功率为40.6-41.2dBm;小信号增益为9.6-10.8dB。后匹配技术在提升功放带宽的同时却牺牲了功率及效率指标,为了满足不同频率的需求又尽可能地提高功率及效率,第四章设计了一种可重构Doherty功率放大器。该功放可实现1.58GHz到1.96GHz的频率切换,在1.58GHz时,压缩点功率增益为10.8dB,P1dB为40.3dBm,1dB压缩点效率为48.3%,6dB回退点效率为39.9%,Psat为41.5dBm。在1.96GHz时,压缩点功率增益为9.1dB,P1dB为40.4dBm,1dB压缩点效率为43.8%,6dB回退点效率为30.2%,Psat为41.0dBm。

文章来源：《高电压技术》网址: http://www.gdyjszzs.cn/qikandaodu/2021/1110/750.html