本文選題：連續(xù)F類　切入點：射頻功率放大器　出處：《杭州電子科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文首先重點介紹了寬帶高效率連續(xù)F類射頻功放的技術(shù),并設(shè)計了工作于1.1-1.7GHz北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻段的射頻功率放大器。同時,為了滿足消費者對高速率、大容量傳輸?shù)男枨?采用低溫共燒陶瓷(LTCC)工藝,設(shè)計了一款工作于60GHz基于基片集成波導(dǎo)(SIW)的背腔陣列天線。SIW不僅保持了傳統(tǒng)金屬波導(dǎo)的高品質(zhì)因數(shù)、低插損、低輻射等特性,還具有低剖面、低成本、易于與平面電路集成等優(yōu)點。本文在閱讀了大量文獻(xiàn)資料基礎(chǔ)上,整理了近幾年來國內(nèi)外寬帶高效率連續(xù)F類的研究成果。同時歸納總結(jié)了國內(nèi)外基片集成波導(dǎo)背腔天線的研究情況,并對毫米波天線的發(fā)展趨勢有一定了解。其次介紹了射頻放大器的功率晶體管、性能指標(biāo)和開關(guān)類功率放大器的基礎(chǔ)知識。通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料,整理了目前設(shè)計寬帶高效率連續(xù)F類射頻功放的方法,并對輸出非線性電容對連續(xù)F類功放的效率影響進(jìn)行了簡單的分析。接著使用ADS軟件設(shè)計了工作于1.1-1.7GHz北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻段的寬帶高效率射頻功率放大器。采用Cree半導(dǎo)體公司的GaN HEMT晶體管CGH40010F,柵極電壓為-2.7 V,漏極電壓為28V。實測結(jié)果滿足在工作頻帶內(nèi)漏極效率平均65%以上設(shè)計目標(biāo)。最后簡單介紹了天線的參數(shù)指標(biāo)、微帶饋電、基片集成波導(dǎo)(SIW)和低溫共燒陶瓷(LTCC)工藝。然后使用HFSS軟件設(shè)計了一款帶寬在5GHz的基片集成波導(dǎo)的背腔陣列天線。仿真結(jié)果2x2形式陣列在56.57GHz~62.13GHz范圍內(nèi),回波損耗S11-15dB,增益達(dá)到10.9dBi;4x4形式陣列在57.8GHz~62.8GHz范圍內(nèi),回波損耗S11-15dB,增益達(dá)到15.1dBi;并對2x2形式陣列進(jìn)行了加工測試。
[Abstract]:In this paper, the technology of wideband high efficiency continuous class F RF power amplifier is introduced, and the RF power amplifier working in 1.1-1.7 GHz Beidou satellite navigation system is designed. At the same time, in order to meet the needs of consumers for high speed and large capacity transmission, In this paper, a 60GHz back cavity array antenna. SIW based on substrate integrated waveguide (SIW) is designed by using low temperature co-fired ceramic (LTCC) technology. It not only maintains the high quality factor, low insertion loss and low radiation of traditional metal waveguide, but also has low profile. The advantages of low cost and easy integration with planar circuits. In this paper, the research results of broadband, high efficiency and continuous F class at home and abroad are summarized, and the research situation of substrate integrated waveguide backcavity antenna at home and abroad is summarized. The development trend of millimeter-wave antenna is also understood. Secondly, the power transistor, performance index and basic knowledge of switching power amplifier are introduced. The current design methods of broadband and high-efficiency continuous F-type RF power amplifier are summarized. The effect of output nonlinear capacitance on the efficiency of class F power amplifier is simply analyzed. Then, a wideband high efficiency RF power amplifier working in the frequency band of 1.1-1.7 GHz Beidou satellite navigation system is designed by using ADS software. Cree Semiconductor GaN HEMT transistor CGH40010F, gate voltage -2.7 V, drain voltage 28 V. the measured results meet the design goal of average drain efficiency above 65% in the working band. Finally, the parameters of the antenna are briefly introduced. The microstrip feed, substrate integrated waveguide (SIW) and low temperature co-fired ceramic (LTCC) technology are used to design a backcavity array antenna of the integrated waveguide with a bandwidth of 5 GHz. The simulation results show that the array in 2x2 form is in the range of 56.57 GHz ~ 62.13 GHz. The return loss S11-15dB, the gain of 10.9dBiO4x4 array in the range of 57.8 GHz and 62.8GHz, and the gain of the Echo loss S11-15dB are 15.1dBi.The 2x2 array has been fabricated and tested.
【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】：2017
【分類號】：TN722.75;TN820.15;TN967.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1642760