L波段LDMOS微波宽带功率放大器的研制

西安电子科技大学硕士学位论文L波段LDMOS微波宽带功率放大器的研制姓名：赵中义申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：郝跃20090101L波段LDMOS微波宽带功率放大器的研制作者：赵中义学位授予单位：西安电子科技大学相似文献(10条)1.会议论文李辉.陈效建.戴永胜负载牵引法用于设计双频功率放大器由于多种体制、多种频率的移动通信体制并存,使得双频手机应运而生,其中双频功率放大器是手机实现双频工作的关键.双频功率放大器的设计难度较大,一方面因为双频功率放大器有别于宽带功率放大器,通常宽带功率放大器不要求很高的效率,而且双频功率放大器在不同频段上对输出功率、增益、功率附加效率的要求不一样;另一方面由于在双频功率放大器中工作频率的高端通常在工作频率的低端的谐波附近,所以匹配电路在高频附近的反射系数不仅对电路的高频性能有影响,而且会影响电路的低频性能。2.期刊论文韩红波.郝跃.冯辉.任媛媛.HanHongbo.HaoYue.FengHui.RenYuanyuan用于雷达的LDMOS微波功率放大器设计-火控雷达技术2007,36(1)硅LDMOS晶体管以其大输出功率和高效率等优点作为微波功率放大器广泛应用于雷达发射机中.在大信号S参数无法获得而厂家提供的1710MHz～2110MHz范围内的源阻抗和负载阻抗参数又不能用时,利用一公司的ADS软件,采用负载牵引法得到了输入和输出阻抗.在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,运用共轭匹配,成功设计出P-1大于30W、功率增益在1580MHz～1650MHz频率范围内、增益保持在30dB以上和PAE大于30%的2级LDMOS微波功率放大器.同时,得到了最终的版图并且运用MOMENTUM对它进行了2.5D仿真,得到了理想的结果.3.会议论文李德昌.韩红波高效LDMOS微波功率放大器的设计与分析2007为设计大功率、高增益、高效率的微波功率放大器,采用2-tone负载牵引法得到所用LDMOS晶体管的输入和输出阻抗。采用共轭匹配法设计出匹配网络,提出新的采用全波算法的矩量(MOMENTUM)法,该方法能产生准确的电磁模型,得到匹配网络更准确的基于电磁场理论而设计的MOMENTUM元件,用在电路设计中以提高设计的准确性。在ADS仿真中,对比采用Momentum元件和理想元件两种情况下PA的大信号输出结果,验证设计3级LDMOS微波功率放大器是准确的,得到了3级电路的版图。4.学位论文韩红波LDMOS微波功率放大器研制及线性化研究2007高输出功率、高效率、高增益和高线性度的微波功率放大器可以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。为了设计频率在1600MHz～1630MHz范围的大功率、高增益、高效率的微波功率放大器，本文采用了2-tone负载牵引法得到所用LDMOS微波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。采用基于全波算法的矩量法（MOMENTUM），该方法能产生准确的电磁模型并考虑耦合和寄生效应，得到匹配网络更准确的MOMENTUM元件，用在电路设计中以提高设计的准确性。进行ADS仿真，对比采用MOMENTUM元件和理想元件两种情况下功率放大器（PA）的大信号输出结果，验证了设计的三级LDMOS微波功率放大器是正确的。最终成功设计出PldB大于30W、功率增益在1580MHz～1650MHz频率范围内增益保持在50dB以上和PAE大于30％的三级LDMOS微波功率放大器，得到了三级放大器的版图。根据设计的版图制作出三级功率放大器的实物。对微波PA的AM-AM和AM-PM非线性现象进行了分析，采用载波复幂级数法分析PA的非线性特性，弥补了常用的泰勒级数法只能分析AM-AM的不足，能同时准确的计算PA的AM-AM和AM-PM特性。计算得到了用来消除PA非线性的反载波复幂级数（ICCPS）。根据所得ICCPS，利用二极管非线性特性设计出结构简单、易于实现的预失真器，对其进行了定量分析。给出了电路模型的准确表达式，得到了幅值、角度等参数的精确值。该预失真器用来改善自己设计的LDMOS微波PA的非线性。ADS仿真结果表明，IMD3改善了26dB，验证了分析和设计的准确性。5.期刊论文韩红波.郝跃.冯辉.李德昌.HANHong-bo.HAYue.FENGHui.LIDe-changLDMOS线性微波功率放大器设计-电子器件2007,30(2)LDMOS以其大功率、高线性度和高效率等优点得到广泛的应用.采用2-tone负载牵引法得到了LDMOS晶体管MRF18030的输入和输出阻抗.在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,运用共轭匹配法设计出匹配网络,并将匹配网络转化为MOMENTUM元件运用在电路设计中,大大提高了设计的准确性.采用载波复幂级数法对PA的AM-AM和AM-PM非线性特性进行了准确计算,弥补了传统泰勒级数只能分析AM-AM的不足.得到了用来消除PA非线性的反载波复幂级数.根据所得反载波复幂级数,利用二极管非线性特性设计出一种新的结构简单、易于实现的预失真器,给出其准确的电路模型表达式,得到了幅值、角度等参数的精确值.ADS仿真结果表明,IMD3改善了27dB最终,成功设计出大功率、高效率、高线性的LDMOS微波功率放大器.6.期刊论文孙殿举.吴学杰.侯磊.刘儒负载牵引法在开关类功率放大器设计中的应用-现代电子技术2010,33(5)为提高开关类功率放大器设计的准确性,找出功放管的最优输出阻抗值,采用负载牵引法设计开关类功率放大器,得到最佳输出阻抗值,然后设计输出及输入匹配网络及谐波抑制网络,仿真结果输入功率为28dBm时,功率附加效率达到69.352%,表明功率负载牵引方法为改进开关类放大器设计,优化开关类功放管性能提供了快速而有效的方法,提高了大信号下模型的准确性.7.会议论文何莉剑.张万荣.谢红云.张蔚四频段高效率功率放大器的设计2007设计实现了能够在850MHz,900MHz,1800MHz和1900MHz四个不同频段独立工作的功率放大器.直流偏置电路采用有源器件补偿法,使功放的线性得到了改善.输出匹配电路采用负载牵引法,匹配电路的类型采用只有两个元器件,最简洁的L型匹配网络.通过ADS的仿真表明,本文设计的功放在四个不同频段的附加效率和功率增益都达到了36％和17dB.8.期刊论文陈卫军.马里剑.张海鹏.余厉阳.吕韶义.CHENWei-jun.MALi-jian.ZHANGHai-peng.YULi-yang.LüShao-yi射频SOILDMOS功率放大器设计与仿真-电讯技术2009,49(3)简介了改进的绝缘层上硅横向扩散金属氧化物一半导体(SOILDMOS)电路模型.根据改进的SOILDMOS电路模型,采用射频仿真软件进行了射频功率放大器的设计与仿真.该射频功率放大器采用两级放大结构,采用了S参数设计方法和负载牵引方法设计.结果表明放大器的增益达到15dB,输出功率达到25dBm,功率附加效率大于40%.9.学位论文吴琦基于Doherty理论的L波段40W功放研究2007功率放大器是通讯系统中最重要的模块之一，随着无线通讯技术的发展，对功率放大器的性能要求也越来越苛刻，在现代无线通讯系统中，由于无线带宽异常紧张，各种新技术要求在很窄的频段内传送尽量多的数据，这就必须有复杂的调制方式，而这些方式又往往要求信号有大的动态输入范围，因此对功率放大模块的线性度有很高的要求，在大多数的现代的调制技术，如WCDMA，都运用了非恒包络调制方式，并且峰值和平均值相差较大，为了满足线性度的要求，则往往采用一定的功率回退的方法来达到线性度的提升，随着功率的回退，放大器效率的效率如功率附加效率也会大大的降低。同时又因为实际应用中，功率放大器为大功耗元件，为了延长通讯系统电池供电的时间和提高器件可靠性的目的，对放大器效率也提出了很高的要求，本文介绍的DOHERTY技术可以较好的解决功率放大器中所遇到的这两个问题。本文重点为40瓦L波段DOHERTY固态功率放大器的研制，对放大器设计中所涉及的如匹配技术，DOHERTY理论，以及偏置电路的设计等问题都做了详细的研究讨论，重点是结合射频仿真软件ADS和飞思卡尔LDMOS功放管软件包，将负载牵引法和仿真软件相结合，根据设计要求来灵活的改变匹配状态，最终达到一个最佳的设计，同时，提出了一种改善DOHERTY电路性能的新的方法，解决了某些功放不适合DOHERTY电路中应用的问题，并通过仿真来进行了分析。最终设计出实物来验证此方法的可行性。本文主要内容分为6个章节，第一章为绪论。第二章节介绍功率放大器的分类以及主要的技术指标。第三章节对DOHEKFY功放(DPA)进行理论的推导和相关射频电路和理论的介绍。第四章根据理论进行DOHERTY放大器的仿真设计，着重阐述了负载牵引法在软件仿真中的运用。第五章着重阐述DOHERTY放大器设计中所遇到的部分放大器不能用于DOHERTY电路这一问题并给出一种新颖的解决方案，并通过仿真对比其改进前后的结果。同时对DOHERTY电路的从放大器偏置偏置电压对放大器线性度、效率、增益的影响进行了分析。并将“包络跟踪”理论应用于DPA以提升在大功率输出时DPA线性度。第六章结论对整篇文章进行了整体的概括。10.期刊论文韩红波.郝跃.冯辉.李德昌.HANHong-bo.HAOYue.FENGHui.LIDe-changLDMOS微波功率放大器分析与设计-半导体技术2007,32(2)在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,根据负载牵引得到的晶体管的输入输出阻抗运用共轭匹配,成功设计出2级LDMOS微波功率放大器,P-1大于45dBm,在1580～1650MHz功率增益30dB以上,PAE大于30%.同时,得到了最终的版图并且运用MOMENTUM对它进行了2.5D仿真,得到了理想的结果.本文链接：下载时间：2010年5月20日