一种高效率E-1/F类GaN HEMT射频功率放大器

使用GaN HEMT功率器件,设计了一款5G低频段的高效率E-1/F类射频功率放大器。为降低晶体管寄生参数及高次谐波对逆E类(E-1)功放开关特性和输出性能的不良影响,将具有寄生参数补偿的逆F类(F-1)谐波控制网络引入逆E类功放输出匹配电路中,实现了对二次谐波和三次谐波分别进行开路和短路处理,从而获得逆E类功放要求的良好开关特性。同时,得益于逆F类功放优良的谐波控制效果,改善了功放漏极电压和电流波形,大大降低其漏极峰值电压和电流,进而提升了功放的输出性能。实测结果表明,该功放在3.3~3.6 GHz的300 MHz有效工作带宽内的功率附加效率为59.1%~71.4%,最大漏极效率高达75.6%,输出功率在40.2~41.5dBm之间,增益平坦度在±1dB以内。最后利用20 MHz带宽的单载波LTE信号作为测试信号,基于广义记忆多项式数字预失真器对该功放进行线性化后,功放输出的邻信道功率比改善了近15 dB。

基于逆F类的非对称Doherty功率放大器设计

随着5G时代的到来,大容量、高速率通信使得信号具有很高的峰均比。本文设计了一款工作在n78频段的大回退、高效率的逆F类(F^(-1))非对称Doherty功率放大器。在载波功放、峰值功放的负载牵引中加入F^(-1)类谐波抑制网络,使其成为具有高效率的F^(-1)类功放,并且将载波功放后的阻抗逆变器改变为多阻抗匹配网络以提高回退过程中的效率。仿真结果表明在3.4-3.6GHz频段内,F^(-1)类非对称DPA饱和输出功率在41dBm左右,饱和平均效率大于70%,回退6dB时平均效率在50%以上,回退9.5dB时平均效率仍在43%以上。

S波段高效F类/逆F类GaN HEMT功率放大器设计

为了解决F类和逆F类(F-1类)功率放大器设计过程中受晶体管寄生参数影响,导致功放效率低以及输出匹配电路结构复杂的问题,提出了一种新型的输出匹配电路结构.首先,在直流偏置线中加入谐波调谐功能,避免单独设计谐波控制电路;其次,为满足F类和F-1类功放在器件本征漏极端所需的阻抗状态,匹配寄生参数呈现的封装端谐波阻抗,采用一段L型传输线结构代替传统的L-C集总元件寄生补偿方法;最后,由两段串联的传输线实现最优基波阻抗与50Ω负载间的匹配.为验证方法的有效性,采用CGH40010氮化镓高电子迁移率晶体管(Gallium nitride high electron mobility transistor,GaN HEMT)器件,设计并加工了两款工作在2.4 GHz的F类和F-1类功放.测试结果显示:F类功放的峰值功率附加效率(power added efficiency,PAE)为75.5%,饱和输出功率为40.8 dBm;F-1类功放的峰值PAE为77.6%,饱和输出功率为40.3 dBm.该方法降低了电路复杂度和设计难度,可以较容易地补偿晶体管寄生参数,功放在高频工作时的效率得到提升,为利用GaN HEMT器件设计高效功放提供了一种可行的方案.

C波段高效率逆F类GaN MMIC功率放大器

为了解决晶体管寄生参数对逆F(F^(-1))类功率放大器效率的影响,采用了一种新型的输出谐波控制结构。首先,设计二次和三次谐波控制电路,同时将直流偏置电路加入二次谐波控制电路,降低了电路设计的复杂度。其次,为了解决寄生参数对F^(-1)类功放本征漏极端阻抗的影响,采用一段串行微带线进行寄生补偿。最后,通过微带线和电容进行基波和负载之间的匹配。为验证方法的有效性,采用0.25μm氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)工艺,设计了一款工作在5.7 GHz~6.3 GHz的F^(-1)类微波集成电路功放。版图后仿真结果显示,F^(-1)类功放的漏极效率DE为57.2%~62.3%,功率附加效率PAE为51.8%~57.4%,饱和输出功率为39.0 dBm~40.4 dBm,增益为9.0 dBm~10.4 dBm。版图面积为3.2×1.7 mm^(2)。

F级一拖一分轴联合循环抽凝背式供热机组配置研究

分析了F级一拖一分轴燃气-蒸汽联合循环电厂抽凝背机组与常用抽凝机组的优、缺点及技术关键点,通过对比抽凝背机组和抽凝机组的技术经济性,得出在热负荷需求饱满的区域,抽凝背机组比常规抽凝机组更灵活,更能适应市场需求,为后续工程设计及选型提供参考。