射頻功率放大器在無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)揮著中重要作用,而Doherty功率放大器(DPA)被認(rèn)為是能夠在較大輸出功率回退(OPBO)條件下實(shí)現(xiàn)高效率放大調(diào)制信號(hào)的有效結(jié)構(gòu),因此已廣泛用于基站通信系統(tǒng)。然而,隨著5G通信時(shí)代的到來(lái),對(duì)高效率和寬OPBO范圍的需求不斷增加,同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率和寬OPBO范圍變成了 DPA設(shè)計(jì)的重大挑戰(zhàn)。近年來(lái),基于GaN高電子遷移率晶體管(HEMT)的DPA引起了極大的關(guān)注,這主要?dú)w功于其出色的材料特性,例如高截止頻率和高功率密度,尤其是輸出功率和效率之間的出色折衷。然而,寄生效應(yīng)的存在,尤其是GaN HEMT輸出端的寄生電容,限制著DPA的飽和漏極效率的提高和OPBO范圍的擴(kuò)展。因此,對(duì)抑制DPA電路設(shè)計(jì)中的寄生效應(yīng)展開(kāi)研究是非常重要的。在本文中,提出了一種基于補(bǔ)償CGH40010 GaNHEMT的寄生電容的高效高回退DPA。在晶體管輸出和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)之間應(yīng)用并聯(lián)短路微帶線,與晶體管內(nèi)部輸出電容LC諧振,以實(shí)現(xiàn)寄生電容補(bǔ)償,從而在較高頻率的寬OPBO范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高飽和效率。實(shí)物測(cè)試的結(jié)果表明,該DPA可以在2.7 GHz-3.6 GHz內(nèi)保持6 dB的功率回退,回退效...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 無(wú)線通信歷史發(fā)展概述
    1.2 Doherty功率放大器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 射頻功放研究背景及發(fā)展
        1.2.2 高效高回退Doherty功率放大器的興起
        1.2.3 高效高回退Doherty功率放大器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 射頻功率放大器基礎(chǔ)理論
    2.1 GaN HEMT在RF功放中的應(yīng)用和發(fā)展
    2.2 功率放大器的分類
        2.2.1 基本類型
        2.2.2 開(kāi)關(guān)類型
    2.3 功放關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
        2.3.1 輸出功率
        2.3.2 效率
        2.3.3 線性度
            2.3.3.1 PldB壓縮點(diǎn)
            2.3.3.2 三階截?cái)帱c(diǎn)IP3
            2.3.3.3 鄰近道功率泄露比ACLR
    2.4 功放關(guān)鍵指標(biāo)提高技術(shù)
        2.4.1 輸出功率提高技術(shù)
        2.4.2 平均效率提高技術(shù)
            2.4.2.1 減小偏置電流
            2.4.2.2 減小電源電壓
            2.4.2.3 增加負(fù)載阻抗
        2.4.3 線性度提高技術(shù)
            2.4.3.1 負(fù)反饋線性化技術(shù)
            2.4.3.2 前饋線性化技術(shù)
            2.4.3.3 預(yù)失真技術(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 5G高效高回退DPA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
    3.1 DPA介紹
    3.2 DPA的工作原理
        3.2.1 理論電流源分析
        3.2.2 電壓和電流關(guān)系
        3.2.3 阻抗
        3.2.4 輸出功率和效率
    3.3 本章小結(jié)
第4章 5G高效高回退DPA設(shè)計(jì)
    4.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)
    4.2 晶體管及加工板材的選擇
    4.3 5G高效高回退DPA單管電路設(shè)計(jì)
        4.3.1 非線性寄生電容建模分析
        4.3.2 直流分析及靜態(tài)工作點(diǎn)的選取
        4.3.3 偏置電路的設(shè)計(jì)
        4.3.4 基于補(bǔ)償晶體管寄生電容的匹配電路設(shè)計(jì)
            4.3.4.1 寬帶輸入匹配電路
            4.3.4.2 補(bǔ)償寄生電容的輸出匹配電路
        4.3.5 單管仿真
    4.4 5G高效高回退DPA整體電路設(shè)計(jì)
    4.5 Layout版圖與原理圖聯(lián)合仿真
    4.6 PCB版圖繪制
    4.7 本章小結(jié)
第5章 加工測(cè)試與分析
    5.1 加工并制板焊接
    5.2 測(cè)試
        5.2.1 小信號(hào)
        5.2.2 大信號(hào)
        5.2.3 DPD測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3752943