高效率低谐波失真宽带功率放大器设计

基于连续型功率放大器理论，提出一种高效低谐波失真宽带功率放大器的设计方法，并采用GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）器件设计了验证电路。结合连续型功率放大器理论和多谐波双向牵引技术，找到一簇最佳负载阻抗值，并运用切比雪夫低通滤波器形式的阻抗变换器设计宽带匹配网络。偏置电路采用双扇形开路微带线和滤波电路相结合的方法进行设计，以减小电路尺寸和扩展具有高输入阻抗偏置电路的带宽。实验结果表明，在1．7～2．7GHz工作频带内，功率附加效率为50％～60％，输出功率大于4W，增益为（14±0．9）dB，二次谐波失真小于-25dBc，三次谐波失真小于-60dBc。

基于ADS仿真的射频功放设计

射频功率放大器是移动通信基站中的关键部件,其性能指标优劣直接影响通信质量好坏.本文基于晶体管MRF7S21150HR3,在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,采用多谐波双向牵引仿真技术得到了最佳基波源、负载阻抗,并进行匹配电路及偏置电路设计,最后得到了应用于WCDMA基站的高效率射频功率放大器.ADS中的仿真结果表明,功放设计完全满足设计指标要求.故这种方法对从事射频功放的设计者来说具有重要参考价值.

一种非对称Doherty功率放大器设计

针对传统Doherty功率放大器功率回退范围小、有源牵引不足的缺陷,在传统Doherty基础上进行改进,采用不同峰值输出功率功放管的非对称Doherty结构,并结合多谐波双向牵引技术,设计了应用于LTE-TDD基站的功率放大器。ADS仿真结果显示,在峰值输出功率回退10dB处,3阶互调(IMD3)为-26dBc,功率附加效率(PAE)达到47.6%,与AB类平衡功放相比,提高近30%,在保证线性度的同时,实现了高功率回退范围内的高效率;S11和S22小于-11dB,增益约为16dB,且1dB压缩点向3dB压缩点过渡较为平滑,有利于与数字预失真系统结合。

基于ADS的超高频射频识别系统前置级功放设计

本文基于ADS仿真软件,采用多谐波双向牵引法设计了输入输出匹配网络,对完成匹配后的功率放大器利用ADS软件进行进行仿真优化,最终得到了一个应用于UHFRFID系统前置级的功率放大器,该放大器工作频段为902～928MHz,在频率范围内绝对稳定,功率增益高达13.8dB。仿真结果表明该功率放大器完全满足设计要求。

基于GaN器件的连续型高效宽带功率放大器设计

提出一种高效宽带功率放大器的设计方法,并基于Ga N HEMT器件CGH40010F设计了验证电路。利用功放管输出寄生参数的等效网络,将基于连续型功放理论得到的负载阻抗转换到封装参考面上,并利用多谐波双向牵引技术对转换后的负载阻抗进行适当调整,使二次谐波负载阻抗位于高效率区以及基频负载阻抗能够获得高功率附加效率和高输出功率。谐波阻抗位于高效率区使得匹配网络的设计简化为基频匹配网络的设计,降低了对谐波阻抗匹配的难度和宽带匹配网络设计的复杂度。实验结果表明:在1GHz^3GHz工作频带(相对带宽100%)内,功率附加效率在53%~64.6%之间,输出功率为39.5±2d Bm,增益为11.5±2d B,二次谐波小于-15d Bc,三次谐波小于-25d Bc。

L至S波段高效率超宽带功率放大器设计

针对超宽带功率放大器(UWB PA)匹配电路的设计难点,提出一种结合连续型功放理论、多谐波双向牵引低损耗匹配(LLM)技术以及切比雪夫低通滤波器阻抗变换原理的超宽带功率放大器设计方法。并利用此方法设计一款基于CREE公司CGH40025F-Ga N HEMT,工作频带为400-3900MHz的超宽带功率放大器。实验结果表明:在输入功率为30d Bm(1W)时,增℃为12.25±0.75dB,输出功率大于41.5dBm(14.1W),功率附加效率(PAE)为41-65.1%,噪声系数(NF)控制在2.5dB以内,功率附加效率较同等带宽设备有近10%的提升。