寬帶功率放大器的高效率理論和關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-07-08 14:09
長期以來,有效、靈活且成本可控的頻譜覆蓋解決方案是業(yè)界主要的演化方向之一。出于移動和無線通信系統(tǒng)的快速擴容和網(wǎng)絡(luò)部署的考慮,當前的通信網(wǎng)絡(luò)正處于并將長期處于多制式、多種通信標準并存的組網(wǎng)狀態(tài),特別是隨著當前4G-LTE系統(tǒng)的部署和將來5G系統(tǒng)的推動,研發(fā)和推廣可支持多個通信標準及多個相距甚遠的通信頻段的基站和終端已成為必然。支持多模多頻工作,并向下兼容,是當前通信運營商在網(wǎng)絡(luò)覆蓋時的標準選擇。此外,根據(jù)3GPP發(fā)布的最新標準,不同頻帶間的非連續(xù)載波聚合是最主要的配置方案,這也將導(dǎo)致更復(fù)雜的通信頻帶覆蓋問題。為了滿足復(fù)雜的頻譜覆蓋需求,寬帶系統(tǒng)吸引了大量研究人員的研發(fā)興趣。本論文主要針對寬帶功放的高效工作模式以及滿足有源器件寬帶匹配需求的電路設(shè)計和實現(xiàn)方法展開研究,力求在功放輸入端和輸出端同時實現(xiàn)精確的阻抗匹配,進而得到一致性良好的輸出指標,包括平坦的增益特性,較高的輸出功率和效率以及良好的線性度。本論文的主要成果和創(chuàng)新點包括:(1)提出一種新型的寬帶阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法,并應(yīng)用于寬帶功放輸入端的匹配。本論文提出的匹配網(wǎng)絡(luò)提供了一種對目前廣泛使用的低通結(jié)構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)的可靠替換方案。對于本...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1功放設(shè)計示意圖??在寬帶匹配理論研宄和寬帶功率放大器設(shè)計方面,許多學(xué)者展開了深入的研??
1.2.1寬帶匹配技術(shù)的研究現(xiàn)狀??匹配網(wǎng)絡(luò)在收發(fā)系統(tǒng)、天線和其他射頻、微波應(yīng)用中都是最基本的電路功能??單元,對器件和系統(tǒng)的性能有著重要影響。匹配網(wǎng)絡(luò)的示意圖如圖1-2所示,匹??配網(wǎng)絡(luò)將負載復(fù)阻抗ZL=RL+jXL匹配到源阻抗Zs=Zs+jXs。換言之,匹配網(wǎng)絡(luò)的??主要目的是使兩個不同的端接阻抗在指定的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)匹配。??當匹配網(wǎng)絡(luò)在參考點A處的輸入阻抗為ZeZskRs-jXs時,即負載ZS的共??軛阻抗,電路將可以實現(xiàn)最大的功率傳輸,否則,負載接收到的功率都會有一定??的功率損失,這一部分損失的能量被匹配網(wǎng)絡(luò)反射回功率源,衡量功率損失的公??式如圖中M2所不。此外,需要指出的是,圖1-2代表了雙匹配(double?match)??的情況,當其中一個端接阻抗沒有電抗分量時,這種匹配情形常被定義為單匹配??(single?match)。在功放設(shè)計領(lǐng)域,通常只針對單匹配的情形展開討論,雙匹配??大多適用于晶體管級聯(lián)時的級間匹配。??Aj?
(a)?(b)??圖1-4?(a)?Darlington變換(b)寬帶匹配問題的等效轉(zhuǎn)化??里程碑式的研宄成果出現(xiàn)在1948年,Fano完成了一項由美國海軍提供支持??的課題[20]。他再次定義了寬帶匹配問題,并進行了充分的理論推導(dǎo),總結(jié)了失??配的容忍度(tolerance)與匹配帶寬之間的理論極限。具體來講,Fano在Bode??提出的增益-帶寬(gain-bandwidth)理論的基礎(chǔ)上進行了擴展,利用Darlington??5??
本文編號:3271721
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-1功放設(shè)計示意圖??在寬帶匹配理論研宄和寬帶功率放大器設(shè)計方面,許多學(xué)者展開了深入的研??
1.2.1寬帶匹配技術(shù)的研究現(xiàn)狀??匹配網(wǎng)絡(luò)在收發(fā)系統(tǒng)、天線和其他射頻、微波應(yīng)用中都是最基本的電路功能??單元,對器件和系統(tǒng)的性能有著重要影響。匹配網(wǎng)絡(luò)的示意圖如圖1-2所示,匹??配網(wǎng)絡(luò)將負載復(fù)阻抗ZL=RL+jXL匹配到源阻抗Zs=Zs+jXs。換言之,匹配網(wǎng)絡(luò)的??主要目的是使兩個不同的端接阻抗在指定的頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)匹配。??當匹配網(wǎng)絡(luò)在參考點A處的輸入阻抗為ZeZskRs-jXs時,即負載ZS的共??軛阻抗,電路將可以實現(xiàn)最大的功率傳輸,否則,負載接收到的功率都會有一定??的功率損失,這一部分損失的能量被匹配網(wǎng)絡(luò)反射回功率源,衡量功率損失的公??式如圖中M2所不。此外,需要指出的是,圖1-2代表了雙匹配(double?match)??的情況,當其中一個端接阻抗沒有電抗分量時,這種匹配情形常被定義為單匹配??(single?match)。在功放設(shè)計領(lǐng)域,通常只針對單匹配的情形展開討論,雙匹配??大多適用于晶體管級聯(lián)時的級間匹配。??Aj?
(a)?(b)??圖1-4?(a)?Darlington變換(b)寬帶匹配問題的等效轉(zhuǎn)化??里程碑式的研宄成果出現(xiàn)在1948年,Fano完成了一項由美國海軍提供支持??的課題[20]。他再次定義了寬帶匹配問題,并進行了充分的理論推導(dǎo),總結(jié)了失??配的容忍度(tolerance)與匹配帶寬之間的理論極限。具體來講,Fano在Bode??提出的增益-帶寬(gain-bandwidth)理論的基礎(chǔ)上進行了擴展,利用Darlington??5??
本文編號:3271721
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