一种改善IMD3的高线性射频功率放大器

基于2μm砷化镓异质结双极型晶体管(GaAs HBT)工艺成功设计出了一款工作在2.4 GHz的高线性、高效率的射频功率放大器(RF PA)。针对非线性因素三阶交调失真(IMD3)对电路造成的影响,采用了一种两级功放电路结构,通过对两级偏置中的旁路电路进行调节,得到了两个反相可互消的三阶交调分量,有效地改善了功放非线性指标IMD3的值。对芯片进行测试,所得结果表明:在连续单音信号测试下,功放输出的1 dB压缩点功率(P1dB)为33.3 dBm,功率附加效率(PAE)为58%@33.3 dBm,增益为30.8 dB。在音距为1 MHz的双音信号测试下,三阶交调失真低于-50 dBc@20 dBm,最大三阶输出截断点(OIP3)为47 dBm@23.8 dBm。

射频功率放大器的线性化方法研究

射频功率放大器的线性化的方法关键技术在于在现代无线通信系统中的实现射频功率放大器的线性化,不断提升的通信频率和带宽,射频功率放大器所遭遇的非线性失真问题这些问题对系统性能的影响日益显著,针对射频功率放大器的本研究探讨的主题包括多种线性化技术,在内的技术手段包括预失真、后失真与反馈控制,比较分析被进行涉及一系列方法,制订了为各类应用场景设计的优化方案,研究者们指出,采用线性化技术需要合适的选择与组合射频功率放大器的线性性能可通过采用此方法显著提升,进而优化整个无线通信系统的性能。

全固态中波发射机射频功率放大器原理与维护

本文对全固态中波发射机射频功率放大器进行了深入研究,概述全固态中波发射机的基本工作原理,分析射频功率放大器的设计要点和优化方法、常见故障的诊断与排除方法,阐述该领域目前的研究进展,并针对当前存在的主要问题与挑战,比如高温效应、射频干扰与抗干扰性、尺寸和重量等进行详细分析。在此基础上,提出了全固态中波发射机射频功率放大器的未来发展方向和建议,以期为该领域的研究和应用提供参考和借鉴。

基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺的高线性射频功率放大器

采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计应用于无线局域网(WLAN)802.11b/g 2.4GHz频段的Class AB射频功率放大器。该放大器采用两级放大结构,具有带温度补偿的线性化偏置电路。仿真结果显示:电路的输入匹配S11小于-13 dB,输出匹配S22小-于20 dB,功率增益达27.3 dB,输出1 dB压缩点为23 dBm,最大功率附加效率(PAE)为21.3%;实现了匹配电路、放大电路和偏置电路的片上全集成,芯片面积为1 148μm×1 140μm。

基于广义改进型Hammerstein模型的宽带射频功率放大器建模

为了提高AH模型的建模精度,该文在AH模型的带记忆弱非线性模块中引入滞后包络项和超前包络项,用于仿真功率放大器的滞后包络效应和超前包络效应,从而构建出广义改进型Hammerstein模型(GAH)。通过实验比较了GAH模型和AH、记忆多项式、分数阶记忆多项式以及广义记忆多项式模型的建模精度和模型复杂度。实验结果显示GAH模型能在很低的计算复杂度下很好地表征功率放大器的记忆效应。

基于ANSYS的射频功率放大器热特性研究

论文首先仿真设计了一款射频功率放大器,接着构建了该射频功率放大器热特性分析模型,并采用有限元方法分析了该射频功率放大器热特性,然后研究了增加过孔以及不同覆铜层厚度、环境温度、耗散功率四种情况对射频功率放大器的温度、热应力和热形变的影响,最后基于上述分析结论加工制作并测试了该款射频功率放大器.在3.3GHz^3.6GHz范围内其输出功率不低于39.2dBm,增益不低于12dB,功率附加效率为62.6%~69%;在环境温度为21℃下,运用红外温度扫描仪进行测试,该款射频功率放大器最高温度达到90.0℃,测试结果与仿真分析结果相近.论文的研究为未来射频功率放大器的设计及制作提供了重要指导.

1.25GHz高效率F类射频功率放大器

传统F类射频功放由于功放管寄生参数影响造成LC输出匹配电路二阶阻抗不为零而导致效率下降,对此采用补偿功放管寄生参数和优化调节二次谐波阻抗的方法,设计了一款结构可调而稳定的输出回路单元,获得了较高的效率和带宽.经过ADS仿真验证后得知,功率放大器工作在1.25GHz时,该功率附加效率达到74.3%以上,输出功率为47.6dBm,带宽为240 MHz.

可重构多波段射频功率放大器设计

在未来通信系统发展中,多波段多模式的射频功率放大器具有很大的应用前景。在众多解决方案中,利用可重构器件实现的可重构多波段射频功率放大器最具优势。利用PIN二极管的单向导电性,提出了基于PIN二极管开关的可重构多波段功放的设计思路。介绍了可重构器件的仿真设计,并进行了实际测试。在1 750 MHz、2 100 MHz和2 600 MHz频点设计了可重构多波段功放电路,并做了仿真测试。为验证仿真设计的准确性,完成了实际电路板制作和功放的调试工作。实验测试结果表明,提出的设计方法可行并达到了设计指标,对今后的研究工作具有重要的指导意义。

一种基于双查找表自适应预失真结构的射频功率放大器线性化方法

同其它使用简单函数实现数据查找表索引的自适应预失真结构不同,本文采用专门的地址查找表来实现数据查找表索引,组成了双查找表结构的自适应预失真器。仿真结果表明,采用本文方法可以使得射频功率放大器对相邻信道的干扰得到25dB以上的性能改善。

射频功率放大器的稳定性分析

本文从理论上阐述了如何分析射频放大器的稳定性,并给出用ADVANTEST公司的R3765CG矢量网络分析仪来分析1.3GHz、300W固态功率放大器稳定性的具体方案,同时用Mat lab程序来处理测量数据,分析其稳定性。

动态偏置射频功率放大器研究

分析了功率放大器输入输出响应特性与栅极偏置电路时间常数的关系,以及信号通过功率放大器后的矢量幅度误差(EVM)和邻信道功率抑制比(ACPR)。并基于MW4IC2230设计了工作于2GHz频段,输出33dBm的TD-SCDMA三载波射频功率放大器,以验证该关系。当动态偏置电路时间常数为1ms时,功率放大器输出EVM为2.5%,ACPR为?43dB。根据TD-SCDMA物理信道特点,提出对偏置电路的控制可以比传输信号起始时刻提前,当该提前量为1.5μs、动态偏置电路时间常数为1ms时,功率放大器输出EVM为1.8%,ACPR为?45dB,满足TD-SCDMA系统标准要求。

关于自适应预失真射频功率放大器线性化研究

介绍新的带外信号检测方法和自适应模拟预失真线性化技术,并应用于CDMA直放站的5W自适应射频线性功率放大器。为了有效抑制临信道频谱再生,通过自适应检测和自适应预失真控制使输出信号的3阶和5阶交调失真分别改善8dBc和6dBc。

TD-SCDMA射频功率放大器研究

对采用时分双工模式的TD-SCDMA移动通信系统中的射频功率放大器的EVM性能进行了分析。通过分析功率放大器瞬态响应,得到射频功率放大器在时分双工模式下的EVM指标比频分双工模式下的EVM指标有所恶化的原因,并对基于MW6IC2240的射频功率放大器电路建立了一个二阶R-C模型,进一步分析了功率放大器件和外围电路的参数对功率放大器瞬态响应的影响,得到功率放大器瞬态响应的开关上升时间大小会影响时分双工模式下射频功率放大器EVM性能。基于此,提出了改进TD-SCDMA系统中射频功率放大器EVM性能的方法。改进后的TD-SCDMA射频功率放大器在时分双工模式下的EVM性能与频分双工模式时接近。

3.5 GHz WiMAX射频功率放大器的实现及其预失真模型

针对IEEE802.16e WiMAX标准设计并实现了中心频率为3.5GHz、峰值功率为10W的LDMOS大功率射频功率放大器.采用负载牵引法确定了功放管的最佳输入和输出阻抗.各项指标的仿真结果与实测结果高度吻合.提出一种低记忆功放并结合间接学习的方法,对该功放进行行为级建模和数字预失真,同时建立了多载波信号产生和采集的软硬件平台.实验结果表明,对于三载波W-CDMA宽带输入信号,当输出平均功率为30dBm时,采用仅7个系数的Hammerstein模型,即可得到-47.5dBc的邻道泄漏(ACLR)指标,改善度达到14dB.相对于传统的预失真技术,提出的方法能够在保证预失真性能的同时减少计算量,具有良好的应用前景.

CMOS伪差分E类射频功率放大器设计

分析了E类功放的非理想因素,其中着重分析寄生电感对系统性能的影响,采用伪差分E类功放结构有效地抑制寄生电感的影响。最后基于理想的设计方程和LoadPull技术,采用0.18μmCMOS工艺,设计出高效率的差分E类功率放大器。在电源电压1.8V,温度25℃,输入信号0dBm条件下,具有最大输出功率26.1dBm,PAE为60.2%。

应用于4G的两级BiCMOS射频功率放大器设计

设计一个基于SiGe BiCMOS工艺的共源共栅结构的两级功率放大器.第一级采用差分共源放大器,将输入匹配送来的信号进行预放大,同时抑制噪声.第二级主功放采用BiFET共源共栅结构,以提高线性度.基于JAZZ0.18μm SiGe BiCMOS工艺库,采用Cadence Spectre RF对功率放大器进行仿真.实验结果表明,在3.3V电源电压下,最高功率增益达到32dB,输出1dB压缩点处功率为29dBm,有较好地线性度,在2.3~2.7GHz频段内S11和S22均小于-10dB,匹配良好.最大功率附加效率为22.1%,可用于WIMAX无线通信的2.3~2.7GHz频段.

基于负载牵引技术的射频功率放大器设计

本文描述了微波电路中基于负载牵引技术的WLAN功率放大器的设计方法。笔者采用CMOS工艺设计了两级差分放大电路,并对该差分放大电路进行负载牵引。在此基础上,我们设计了输入输出匹配网络,最后使用ADS软件进行整体仿真。结果表明,在1.8V电源电压下,放大器增益为29dB,1dB压缩点的输出功率为18.3dBm,功率附加效率为16.8%,满足系统指标要求。

面向5G基站的射频功率放大器设计与实现

近年来随着5G基站的全面投入使用,针对S波段功率放大器的各项指标又提出了更高的应用需求。为了满足高增益,高效率,宽频带、大功率、小型化等需求,本文在阶跃式匹配电路的基础上,采用并联开路微带线的方法,设计了一款工作在3.4~3.6 GHz的射频功率放大器。本次设计所采用的设计方法解决了晶体管动态阻抗难以精确测试,仿真与实测存在差距等问题。在本设计中,输入输出匹配网络采用并联开路微带线并且通过改变开路微带线的物理长度与宽度,使匹配网络处于动态匹配状态,有利于后期调试电路,从而确定最佳匹配电路。同时,微带线的采用使得整个电路更加小型化。为验证方案的可行性,本文采用了CREE公司的CGHV40030F晶体管设计了一款工作在3.5 GHz的射频功率放大器,并进行硬件制作与测试。仿真与测试结果均表明,该设计方法易于电路调试,便于准确地确定匹配网络,实测结果逼近仿真结果,幅度失真小于1,相位失真小于5°/dB,S11小于-5.1 dB,S12大于18.3 dB,输出功率大于45 dB,增益大于12 dBm,漏极效率大于66%等各项性能指标良好。

射频功率放大器的自适应前馈线性化技术

介绍了射频功率放大器的自适应前馈技术以及几种自适应前馈控制方法 ,并利用梯度法对射频功率放大器进行自适应前馈调整 。

基于GaAs HBT的J类射频功率放大器

基于2μm GaAs HBT工艺,设计了一种工作于1.8~2.0 GHz的射频功率放大器。该功率放大器采用两级放大结构,功率级选用具有良好线性度和效率的J类功率放大器。输出匹配电路采用电容电感组成的两级网络来实现低Q值匹配,拓宽了宽带性能。在驱动级输入端偏置处添加模拟预失真,进一步改善了幅相特性。电源电压为3.3 V,偏置电压为3.4 V。采用ADS软件对该功率放大器进行仿真。结果表明,在1.8~2.0 GHz频率范围内,饱和功率为30.2 dBm,1 dB压缩点输出功率为29.5 dBm,小信号功率增益为32 dB,功率附加效率高于46%。