基于GaN器件的高效寬帶Doherty射頻放大器
發(fā)布時(shí)間:2023-02-16 17:29
隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,目前正處于4G通信向5G通信過(guò)渡的時(shí)期,在5G通信技術(shù)快速崛起的背景下,要求通訊系統(tǒng)具備更高的吞吐量、低延遲、高可靠性、增強(qiáng)的可擴(kuò)展性和節(jié)能等特性。新技術(shù)要求使用最小頻譜傳輸最大的數(shù)據(jù)量。頻譜是昂貴的,這需要復(fù)雜的調(diào)制技術(shù)來(lái)產(chǎn)生需要線性放大的寬動(dòng)態(tài)信號(hào)。另外,節(jié)能則必然要求更高的效率。所以,對(duì)于現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō),迫切要求功率放大器具有高效率,寬帶寬,高線性度,高功率等性能。為了滿足5G通信技術(shù)應(yīng)用對(duì)功率放大器的復(fù)雜要求,本文針對(duì)自主研發(fā)GaN器件設(shè)計(jì)出了一款高效率、寬帶的Doherty功率放大器。該論文所包含的工作內(nèi)容以及創(chuàng)新點(diǎn)如下所示:(1)本文基于GaN器件設(shè)計(jì)了一種非對(duì)稱寬帶Doherty功率放大器,其載波功率放大器工作在Class AB狀態(tài),其漏極采用28V供電,柵極采用-2.7V供電;峰值功率放大器工作在Class C狀態(tài),其漏極采用32V供電,柵極電壓為-5.2V,因此,具有更寬的功率回退性能。(2)本文創(chuàng)新性的提出了一種新的輸入、輸出寬帶匹配方法。載波放大器以及峰值放大器的輸入電路匹配設(shè)計(jì)均采用低通濾波器寬帶匹配,輸出電路匹配設(shè)計(jì)均采用帶通濾波...
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題研究的目的和意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3.1 國(guó)外研究概況
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究概況
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 功率放大器的主要性能指標(biāo)
2.1 帶寬
2.1.1 工作帶寬以及百分?jǐn)?shù)帶寬的定義
2.1.2 晶體管增益滾降效應(yīng)
2.1.3 可變的器件輸入、輸出阻抗
2.1.4 晶體管固有的帶寬約束
2.2 功率增益
2.3 效率
2.3.1 漏極效率(DE)
2.3.2 功率附加效率(PAE)
2.4 線性度
2.4.1 互調(diào)失真
2.4.2 鄰道功率泄露比(ACPR)
2.4.3 AM/AM與 AM/PM
2.4.4 誤差向量幅值(EVM)
2.5 總結(jié)
第三章 功率放大器的寬帶匹配技術(shù)
3.1 Bode-Fano約束條件
3.2 帶通濾波器原型的匹配方法
3.3 小反射理論匹配方法
3.3.1 二項(xiàng)式多節(jié)變換器的設(shè)計(jì)
3.3.2 Chebyshev多節(jié)變換器的設(shè)計(jì)
3.4 短節(jié)變阻器匹配方法
3.5 總結(jié)
第四章 Doherty功率放大器的效率增強(qiáng)技術(shù)
4.1 Doherty功率放大器的起源
4.2 阻抗調(diào)制理論
4.3 Doherty放大器的工作狀態(tài)分析
4.3.1 低輸入功率區(qū)域分析
4.3.2 中輸入功率區(qū)域分析
4.3.3 高輸入功率區(qū)域分析
4.4 Doherty放大器的功率和效率
4.5 總結(jié)
第五章 基于Ga N的 Doherty功率放大器設(shè)計(jì)
5.1 Doherty功放單管的直流掃描以及穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
5.1.1 直流掃描
5.1.2 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
5.2 Doherty功放單管的Load-Pull與 Source-Pull掃描
5.3 Doherty功放單管的偏置電路設(shè)計(jì)
5.4 Doherty功放單管的匹配電路設(shè)計(jì)
5.4.1 載波功率放大器設(shè)計(jì)
5.4.2 峰值功率放大器設(shè)計(jì)
5.5 Doherty功率放大器合路仿真設(shè)計(jì)以及實(shí)物調(diào)試結(jié)果
5.5.1 寬帶等分Wilkinson功分器設(shè)計(jì)
5.5.2 1/4 波長(zhǎng)微帶傳輸線的帶寬約束
5.5.3 后匹配電路設(shè)計(jì)
5.5.4 Doherty合路以及調(diào)試結(jié)果與分析
5.6 總結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文和專利
作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3744196
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題來(lái)源
1.2 課題研究的目的和意義
1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況
1.3.1 國(guó)外研究概況
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究概況
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 功率放大器的主要性能指標(biāo)
2.1 帶寬
2.1.1 工作帶寬以及百分?jǐn)?shù)帶寬的定義
2.1.2 晶體管增益滾降效應(yīng)
2.1.3 可變的器件輸入、輸出阻抗
2.1.4 晶體管固有的帶寬約束
2.2 功率增益
2.3 效率
2.3.1 漏極效率(DE)
2.3.2 功率附加效率(PAE)
2.4 線性度
2.4.1 互調(diào)失真
2.4.2 鄰道功率泄露比(ACPR)
2.4.3 AM/AM與 AM/PM
2.4.4 誤差向量幅值(EVM)
2.5 總結(jié)
第三章 功率放大器的寬帶匹配技術(shù)
3.1 Bode-Fano約束條件
3.2 帶通濾波器原型的匹配方法
3.3 小反射理論匹配方法
3.3.1 二項(xiàng)式多節(jié)變換器的設(shè)計(jì)
3.3.2 Chebyshev多節(jié)變換器的設(shè)計(jì)
3.4 短節(jié)變阻器匹配方法
3.5 總結(jié)
第四章 Doherty功率放大器的效率增強(qiáng)技術(shù)
4.1 Doherty功率放大器的起源
4.2 阻抗調(diào)制理論
4.3 Doherty放大器的工作狀態(tài)分析
4.3.1 低輸入功率區(qū)域分析
4.3.2 中輸入功率區(qū)域分析
4.3.3 高輸入功率區(qū)域分析
4.4 Doherty放大器的功率和效率
4.5 總結(jié)
第五章 基于Ga N的 Doherty功率放大器設(shè)計(jì)
5.1 Doherty功放單管的直流掃描以及穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
5.1.1 直流掃描
5.1.2 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
5.2 Doherty功放單管的Load-Pull與 Source-Pull掃描
5.3 Doherty功放單管的偏置電路設(shè)計(jì)
5.4 Doherty功放單管的匹配電路設(shè)計(jì)
5.4.1 載波功率放大器設(shè)計(jì)
5.4.2 峰值功率放大器設(shè)計(jì)
5.5 Doherty功率放大器合路仿真設(shè)計(jì)以及實(shí)物調(diào)試結(jié)果
5.5.1 寬帶等分Wilkinson功分器設(shè)計(jì)
5.5.2 1/4 波長(zhǎng)微帶傳輸線的帶寬約束
5.5.3 后匹配電路設(shè)計(jì)
5.5.4 Doherty合路以及調(diào)試結(jié)果與分析
5.6 總結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文和專利
作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3744196
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