【摘要】：隨著現(xiàn)代移動無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,2G、3G、4G無線通信技術(shù)即將成為過去式,第五代移動通信技術(shù)(5G)正在悄然來臨。新的移動通信系統(tǒng)需要向下兼容的要求導(dǎo)致了現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)呈現(xiàn)出多種通信模式和多個通信頻段并存的局面。而功率放大器做為無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵性模塊電路,其寬帶、功率、線性度等性能直接影響著整個無線通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量。本論文正是基于多模式、多頻段無線通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢而開展的對寬帶高效率功率放大器電路的研究及設(shè)計(jì)。第一款是多倍頻程高效率功率放大器,針對倍頻程功率放大器的設(shè)計(jì)的特點(diǎn),本文利用負(fù)載牽引技術(shù)分析輸入功率、偏置電壓、工作頻率對功率器件輸出阻抗的影響,從而尋找出滿足寬帶、功率、效率等性能指標(biāo)的最優(yōu)阻抗區(qū)域;輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)采用了切比雪夫多節(jié)阻抗變換器的綜合設(shè)計(jì)方法,很好的拓展了輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的帶寬性能;運(yùn)用Ga N CGH40010F功率器件實(shí)現(xiàn)了0.8-4.0GHz(相對帶寬133%)多倍頻程高效率功率放大器電路。連續(xù)波大信號測試結(jié)果表明:在0.8-4.0GHz的頻率范圍內(nèi)輸出功率為39.5-42.9 d Bm,漏極效率為54.20%-73.73%,增益為9.4-12.0 d B。在中心頻率2.4GHz未利用線性化技術(shù)的情況下使用5MHz WCDMA調(diào)制信號測試得到功率放大器的鄰近信道泄漏比(ACLR)為-27.2 d Bc。本文設(shè)計(jì)的工作頻率能夠覆蓋目前主要的無線通信系統(tǒng)包括Wi Fi、GSM、3G、4G以及5G等。第二款寬帶高效率功率放大器的設(shè)計(jì)提出了一種拓展匹配網(wǎng)絡(luò)的帶寬性能的改進(jìn)型結(jié)構(gòu),主要思想是通過降低匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗變化比進(jìn)而拓展匹配網(wǎng)絡(luò)的帶寬。通過對CGH40010F的阻抗點(diǎn)分析及微帶線阻抗變換計(jì)算,可以得到在0.8-2.5GHz的頻帶內(nèi)功率器件的阻抗收斂于實(shí)阻抗20?,然后通過具有寬帶性能的Klopfenstein阻抗?jié)u變線完成實(shí)阻抗20?到實(shí)阻抗50?的阻抗變換。連續(xù)波大信號測試結(jié)果表明:在0.8-2.5GHz的工作頻率范圍內(nèi)的輸出功率為40.54-42.72d Bm,漏極效率為55.42%-80.47%,增益大于10.21d B。在中心頻率1.8GHz未利用線性化技術(shù)的情況下使用5MHz WCDMA調(diào)制信號測試得到功率放大器的鄰近信道泄漏比(ACLR)為-34.5 d Bc。本文針對功率放大器輸出功率、漏極效率、工作帶寬、線性度等性能指標(biāo)的提升做了詳細(xì)的分析和工程設(shè)計(jì),并且通過本文的分析與設(shè)計(jì)很好的完成了在保證功率放大器的輸出功率、效率、線性度等條件下實(shí)現(xiàn)拓展帶寬目的。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN722.75
【圖文】：

圖 1-1 移動無線通信系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程2535z70808909153454601710173517451800MHz移動GSM聯(lián)通GSM聯(lián)通LTE FDD電信LTE FDD176517801785180518301840移動GSM聯(lián)通GSM聯(lián)通LTE FDD電信LTE FDD186018751880188019001915移動SCMDATD-LTE電信FDD/3G192019401965移動TD-LTE聯(lián)通FDD/3G1885197521102025電信3G/FDD21552165移動TD-SCDMA20102025電信3G/FDD1900/2100MHz23002320聯(lián)通TD-LTE2370移動TD-LTE聯(lián)通FDD/3G23902300MHz2440聯(lián)TD移TD電TD260

線通信系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程188019001915移動CMDAD-LTE電信DD/3G192019401965移動TD-LTE聯(lián)通DD/3G1885197521102025電信G/FDD動TD-CDMA20102025電信G/FDD/2100MHz23002320聯(lián)通TD-LTE2370移動TD-LTE聯(lián)通FDD/3G23902300MHz244025002555聯(lián)通TD-LTE2575移動TD-LTE電信TD-LTE26552600MHz2635

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