基于CGH40010F的連續(xù)F類功率放大器仿真與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-18 11:58
針對(duì)通信技術(shù)對(duì)通信基站射頻前端指標(biāo)要求日益增高的問題,為了設(shè)計(jì)更大帶寬、更高效率的功率放大器,文中對(duì)連續(xù)F類功放的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行深入研究;贑REE公司的CGH40010F高功率管完成了功放的設(shè)計(jì)、仿真、制作與調(diào)試。在仿真軟件的選擇上,文中使用的仿真環(huán)境為ADS;而在功放制作加工上,文中使用FR4射頻板。測(cè)試結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的功放在1.7~2.7 GHz工作帶寬內(nèi),可以實(shí)現(xiàn)大于39.5 dBm的輸出功率和大于65%的效率。同時(shí),為了解決功放的效率與線性度間的矛盾,對(duì)功放進(jìn)行預(yù)失真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在2.6 GHz的工作頻點(diǎn),功放在33 dBm輸出時(shí),ACPR可以從-34.5/-33.6 dBc降低為-47.4/-48.3 dBc。
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(16)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
ACPR定義
功率放大器是通信系統(tǒng)射頻前端的重要器件之一,其負(fù)責(zé)將射頻信號(hào)放大到指定的功率,然后由天線進(jìn)行發(fā)射。功率放大器的性能關(guān)系到發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量,對(duì)于通信的完成起到極其重要的作用。常見的功率放大器種類有:A類、B類、C類、D類、E類和F類。由于通信技術(shù)的不斷演進(jìn),對(duì)于功放的指標(biāo)要求也愈加嚴(yán)苛。A類、B類、C類功放因其效率低下,已逐漸在通信系統(tǒng)中淘汰。F類功放具有較大的工作帶寬與工作效率,同時(shí)在布板上有較小的體積和成本,因此得到了廣泛的應(yīng)用。F類功放在工作時(shí),通過依靠不同的諧波阻抗,構(gòu)建漏極電壓、電流波形,從而實(shí)現(xiàn)更高的效率。在工作時(shí),F(xiàn)類功放工作在半導(dǎo)通狀態(tài)[8-10]。漏極電壓隨諧波數(shù)量變化情況如圖1所示。漏極的電流公式如下:
式中,當(dāng)γ=0時(shí),即為傳統(tǒng)的F類功率放大器。根據(jù)式(10)可以得到連續(xù)類F功放漏極電壓與電流的關(guān)系,如圖2所示。根據(jù)電壓電流的關(guān)系,可以得到連續(xù)類F功放的諧波阻抗:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種高效率E-1/F類GaN HEMT射頻功率放大器[J]. 高凱侖,葉焱,謝晉雄,劉太君,許高明. 微波學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]一種0.13μm CMOS K波段寬帶功率放大器[J]. 侯昊民,何進(jìn),彭堯,鄧天傳,王豪,常勝,黃啟俊. 微電子學(xué). 2019(05)
[3]基于諧波抑制的內(nèi)匹配高效GaN功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 張書源,鐘世昌. 電子器件. 2019(03)
[4]數(shù)字預(yù)失真器OP6180在宏基站中的應(yīng)用[J]. 譚大倫,張海. 通信技術(shù). 2019(06)
[5]基于GaN HEMT的混合EF類功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 程知群,張志維,劉國華,孫昊,蔡勇. 微波學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]一種W波段SiGe BiCMOS平衡式功率放大器[J]. 徐余龍,施雨,李莊,陶小輝,曹銳,桑磊. 微電子學(xué). 2019(01)
[7]應(yīng)用于無線通信基站的Doherty功率放大器[J]. 張?chǎng)?王斌,熊梓丞,滕江. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[8]基于GaAs工藝的超寬帶混合集成功率放大器[J]. 胡俊,陳曉娟. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2018(12)
[9]一種VHF頻段放大器的數(shù)字預(yù)失真設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊瑜,徐立. 電子信息對(duì)抗技術(shù). 2018(01)
[10]寬頻段大功率射頻前端的設(shè)計(jì)問題[J]. 陳斌,黎紹峰,牛紹伍. 電子科技. 2017(09)
碩士論文
[1]高效率線性Doherty功率放大器研究[D]. 李晨.杭州電子科技大學(xué) 2019
[2]基于FPGA的寬帶數(shù)字預(yù)失真實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 劉亞會(huì).北京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):3088279
【文章來源】:現(xiàn)代電子技術(shù). 2020,43(16)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
ACPR定義
功率放大器是通信系統(tǒng)射頻前端的重要器件之一,其負(fù)責(zé)將射頻信號(hào)放大到指定的功率,然后由天線進(jìn)行發(fā)射。功率放大器的性能關(guān)系到發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量,對(duì)于通信的完成起到極其重要的作用。常見的功率放大器種類有:A類、B類、C類、D類、E類和F類。由于通信技術(shù)的不斷演進(jìn),對(duì)于功放的指標(biāo)要求也愈加嚴(yán)苛。A類、B類、C類功放因其效率低下,已逐漸在通信系統(tǒng)中淘汰。F類功放具有較大的工作帶寬與工作效率,同時(shí)在布板上有較小的體積和成本,因此得到了廣泛的應(yīng)用。F類功放在工作時(shí),通過依靠不同的諧波阻抗,構(gòu)建漏極電壓、電流波形,從而實(shí)現(xiàn)更高的效率。在工作時(shí),F(xiàn)類功放工作在半導(dǎo)通狀態(tài)[8-10]。漏極電壓隨諧波數(shù)量變化情況如圖1所示。漏極的電流公式如下:
式中,當(dāng)γ=0時(shí),即為傳統(tǒng)的F類功率放大器。根據(jù)式(10)可以得到連續(xù)類F功放漏極電壓與電流的關(guān)系,如圖2所示。根據(jù)電壓電流的關(guān)系,可以得到連續(xù)類F功放的諧波阻抗:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種高效率E-1/F類GaN HEMT射頻功率放大器[J]. 高凱侖,葉焱,謝晉雄,劉太君,許高明. 微波學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]一種0.13μm CMOS K波段寬帶功率放大器[J]. 侯昊民,何進(jìn),彭堯,鄧天傳,王豪,常勝,黃啟俊. 微電子學(xué). 2019(05)
[3]基于諧波抑制的內(nèi)匹配高效GaN功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 張書源,鐘世昌. 電子器件. 2019(03)
[4]數(shù)字預(yù)失真器OP6180在宏基站中的應(yīng)用[J]. 譚大倫,張海. 通信技術(shù). 2019(06)
[5]基于GaN HEMT的混合EF類功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 程知群,張志維,劉國華,孫昊,蔡勇. 微波學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]一種W波段SiGe BiCMOS平衡式功率放大器[J]. 徐余龍,施雨,李莊,陶小輝,曹銳,桑磊. 微電子學(xué). 2019(01)
[7]應(yīng)用于無線通信基站的Doherty功率放大器[J]. 張?chǎng)?王斌,熊梓丞,滕江. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[8]基于GaAs工藝的超寬帶混合集成功率放大器[J]. 胡俊,陳曉娟. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2018(12)
[9]一種VHF頻段放大器的數(shù)字預(yù)失真設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 楊瑜,徐立. 電子信息對(duì)抗技術(shù). 2018(01)
[10]寬頻段大功率射頻前端的設(shè)計(jì)問題[J]. 陳斌,黎紹峰,牛紹伍. 電子科技. 2017(09)
碩士論文
[1]高效率線性Doherty功率放大器研究[D]. 李晨.杭州電子科技大學(xué) 2019
[2]基于FPGA的寬帶數(shù)字預(yù)失真實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 劉亞會(huì).北京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):3088279
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