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L波段宽带小型化功率放大器的建模与设计

作　者: 邬海峰
导　师: 马建国
学　校: 电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 宽带功率放大器小型化模型
分类号: TN722.75
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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引　用: 2次
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内容摘要

在当代无线通信系统中,高效线性功率放大器在微波和射频通信电路中应约越来越广泛。在微波通信发射机的功放设计中,设计者必须在多种设计结构中选取最佳方案,达到电路指标间的有效折中。近十几年来应用LDMOS设计的功率放大器在通信基站、微波和射频发射机中的使用率越来越高,其重要性可见一斑。由于硅材料的LDMOS具有高效、线性、高功率容限等特性,在手机基站中广泛使用。本课题主要研究L波段宽带功率放大器的建模和小型化设计,其工作频带为900～1300MHz,输出功率7W。A类和AB类功率放大器经常被使用在高线性度要求的通信系统中。此种工作模式可以具有良好的线性特性和较低的工作效率。在0.9GHz到1.3GHz的通信系统中可以直接应用此种工作模式。由于其具有良好的动态和线性特性,可以把此类宽带功放作为推动功率放大器使用,同后级功放一起构成宽带、高增益、高功率放大器。在本篇论文中功率放大器使用的LDMOS型号是CSDA47835859345,作者通过对LDMOS晶体管进行基于Angelov模型的I-V建模、通用小信号S参数建模,获得了较为准确的晶体管模型数据,并且对其进行建模结果分析验证。通过安捷伦公司的ADS2008软件仿真设计优化。在建模的基础上,结合仿真软件的优化、实际电路的调试、宽带及小型化方案的设计和研究,实现并完成了7W宽带L波段小型化功率放大器。本文在LDMOS建模的基础上,验证并设计实现了单端的A类功率放大器,它具有0.9到1.3 GHz时14dB的增益。由于使用了高效高线性的LDMOS晶体管,在400M带宽的范围内实现了38.3%的工作效率,-24dBc的三阶交调分量,并且实现了该功率放大器的小型化设计。这些指标是综合了小型化、宽带功放和线性度和效率的最佳折中结果。

L波段宽带小型化功率放大器的建模与设计

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