本文關鍵詞：基于時分雙工的增益可調節(jié)多合體功率放大器的設計和實現(xiàn)

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【摘要】：伴隨著無線移動通信的快速發(fā)展,我國擁有自主知識產權的TD-LTE標準,已成為第三代移動通信TD-SCDMA標準向第四代移動通信標準演進的新4G標準。TD-SCDMA系統(tǒng)和TD-LTE系統(tǒng)均屬于時分無線系統(tǒng),其工作模式都是基于時分雙工的,也稱之TDD模式。TDD無線幀結構劃分為不同的時隙,通過交叉時隙傳輸上下行數(shù)據(jù),并且對上下行時隙比進行靈活的配置。對于時分無線系統(tǒng),為了減少對接收單元的干擾和降低系統(tǒng)功耗,系統(tǒng)中耗能最大的射頻功率放大器僅在發(fā)射時隙才工作,在接收時隙將關斷,因此時分無線系統(tǒng)射頻功率放大器不同于頻分無線系統(tǒng)射頻功率放大。需根據(jù)上下行信號分時工作,對時分無線系統(tǒng)射頻功放的切換時間有嚴格限制,必須在規(guī)定的打開時間內啟動射頻功放并進入穩(wěn)定工作狀態(tài)。因此,本文將針對時分系統(tǒng)射頻功放的系統(tǒng)鏈路特性進行研究,探索建立收發(fā)切換鏈路,改善低增益情況下的信噪比。針對TDD模式下時隙傳輸?shù)奶攸c,設計切換控制鏈路,實現(xiàn)在時分系統(tǒng)下對功放工作狀態(tài)的控制,切換速度可以滿足TD-LTE系統(tǒng)對射頻功放切換時間的要求。由于在TD-LTE系統(tǒng)中使用了正交頻分復用(OFDM)的調制方式,而OFDM調制技術使信號產生高峰均比。為提高功放效率,射頻功放采用了Doherty技術,以便在峰值功率有較大回退時仍能保持高效率特性。因此,本文對發(fā)射系統(tǒng)中Doherty功率放大器進行了仿真設計研究。在對發(fā)射系統(tǒng)中Doherty功率放大器進行了仿真設計研究的基礎上,設計了基于時分雙工的收發(fā)一體的雙向放大器系統(tǒng),該雙向放大器包含了發(fā)射分系統(tǒng)、接收分系統(tǒng)、高低檔增益控制電路和收發(fā)切換電路等。發(fā)射分系統(tǒng)采用推動功放管加doherty功放電路的形式對信號進行放大,并在鏈路中添加預失真模塊,以降低輸出信號的失真度。接收分系統(tǒng)采用低噪聲放大器,并對高低檔增益控制電路進行了設計,采用旁路模型實現(xiàn)高低檔增益控制。
【關鍵詞】：TDD 切換控制電路 收發(fā)一體 Doherty 功率放大器
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN722.75
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-19
• 1.1 課題背景和研究意義16-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17
• 1.3 本文的主要工作內容17-19
• 第二章 射頻功率放大器理論基礎19-34
• 2.1 射頻功率放大器基本概念19-20
• 2.2 射頻功率放大器的分類20-22
• 2.2.1 A類放大電路20
• 2.2.2 B類放大電路20-21
• 2.2.3 AB類放大電路21
• 2.2.4 C類放大電路21-22
• 2.3 射頻功率放大器的參數(shù)指標22-26
• 2.3.1 小信號增益22
• 2.3.2 功放效率22-23
• 2.3.3 功率壓縮23-24
• 2.3.4 噪聲系數(shù)24-25
• 2.3.5 動態(tài)范圍25
• 2.3.6 交調失真25-26
• 2.3.7 輸出功率26
• 2.4 Doherty功率放大器理論26-32
• 2.4.1 Doherty功率放大器工作原理27-28
• 2.4.2 Doherty功率放大器工作狀態(tài)分類和效率分析28-32
• 2.5 有載負載牽引原理32-33
• 2.6 本章小結33-34
• 第三章 功率放大器電路的設計34-60
• 3.1 收發(fā)切換系統(tǒng)設計34-37
• 3.2 高低增益鏈路設計37-40
• 3.2.1 傳統(tǒng)可調增益鏈路模型37
• 3.2.2 旁路切換鏈路模型37-40
• 3.3 TX發(fā)射單元設計40-54
• 3.3.1 末級功放管選擇41-42
• 3.3.2 推動級功放管選擇42
• 3.3.3 Doherty功率放大器的仿真設計42-54
• 3.4 RX接收單元設計54-56
• 3.4.1 RX單元的輸入保護措施55-56
• 3.5 模擬預失真單元56-58
• 3.6 電源及控制模塊設計58
• 3.7 本章小結58-60
• 第四章 功率放大器整體測試60-80
• 4.1 測試前的準備工作60-62
• 4.2 功能測試項測試62-63
• 4.2.1 靜態(tài)電流調試62-63
• 4.3 RX單元增益、增益平坦度、NF測試63-67
• 4.3.1 RX單元增益、平坦度測試步驟64-66
• 4.3.2 RX單元NF調試步驟66-67
• 4.4 TX單元增益、平坦測試67-70
• 4.4.1 TX單元增益、平坦度測試步驟68-69
• 4.4.2 調試方法69-70
• 4.5 TX單元ACPR、效率調試70-73
• 4.5.1 TX單元ACPR測試步驟70-71
• 4.5.2 模擬預失真打開后的ACPR提升71-72
• 4.5.3 Doherty的預失真72-73
• 4.6 EVM星座圖測試分析73-74
• 4.7 實際測試中的幾個問題74-79
• 4.8 本章小結79-80
• 第五章 總結與展望80-81
• 5.1 總結80
• 5.2 展望80-81
• 參考文獻81-84
• 攻讀碩士學位期間取得研究成果84

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本文編號：722468