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DRTG-LDMOS射频功率放大器的研究与设计

作　者: 姚向卫
导　师: 李德昌
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: DRTG-LDMOS 功率放大器 负载牵引法 共轭匹配
分类号: TN722.75
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


射频功率放大器由于具有高输出功率、高效率、高增益和高线性度等优点已经广泛应用于移动通信的基站和数字发射机以及军事技术领域中,是现代无线通信的关键设备。随着3G无线通信和军事领域新标准新技术的迅速发展,对于作为射频通信、雷达系统核心部件的功率放大器来说,它不仅仅是实现信号的发射、远距离传输和可靠接收,而且对带宽、输出功率、线性度、效率和可靠性方面提出了更高的要求本文从理论方面对射频功率放大器的设计进行了讨论,尤其对器件电学特性和放大器的匹配网络进行了较深入的研究分析,采用理论分析与射频电路软件仿真相结合的方法,首次设计了一款基于DRTG-LDMOS的射频功率放大器。本文首先介绍了关于射频功率放大器的一些基础理论,包括二端口射频网络的S参数,射频功率放大器的技术指标,功率放大器的稳定分析,匹配网络的设计和直流偏置网络的设计等,这些都是射频功率放大器设计的基本理论依据。然后本文对DRTG-LDMOS器件的电学特性和频率特性进行了分析,并提出了一种三级射频功率放大器具体的设计方案。最后利用ADS软件对设计方案进行了仿真,仿真过程包括两个步骤,首先是进行直流仿真来确定功放管的静态工作点,然后进行S参数仿真和谐波仿真并达到设计要求。为了设计频率在1580 MHz~1620 MHz范围的大功率、高增益、高效率的射频功率放大器,本文采用了1-tone负载牵引法得到所用LDMOS射频功率晶体管的输入和输出阻抗。在晶体管绝对稳定性分析的基础上,采用共轭匹配法设计出匹配电路网络,最终成功设计出P1dB大于45dBm,在1580 MHz~1620 MHz频率范围内功率增益保持在50 dB以上和PAE大于30%的三级DRTG-LDMOS射频功率放大器。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 放大技术、放大器 > 放大器 > 放大器：按作用分 > 功率放大器
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