基于GaAs工藝的2W寬帶功率放大器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，移動(dòng)通信用戶數(shù)量的快速增加以及頻譜資源的日益緊張，人們對當(dāng)前的通信系統(tǒng)提出了更高頻譜利用率和更高數(shù)據(jù)速率的要求。與傳統(tǒng)的功率放大器相比，寬帶射頻功率放大器具有帶寬大、動(dòng)態(tài)范圍大、效率高、溫度穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)點(diǎn)。正是由于寬帶射頻功率放大器在軍事和個(gè)人通信系統(tǒng)中的地位非常重要，而我國在該問題上的研究尚未達(dá)到國際頂尖水平，因此對該課題的研究具有非常重要的意義。
　　射頻功率放大器總是要求在一定頻率范圍內(nèi)輸出

2、一定的功率，而終端與基站則要求放大器有足夠高的效率和線性度。射頻功率放大器總是工作在大信號狀態(tài)下，它所用的放大器件和電路設(shè)計(jì)方法都不同于小信號放大器，導(dǎo)致了功率放大器的設(shè)計(jì)難度較大。
　　基于市場需求和研究需要，本文采用GaAs HBT工藝，用兩級結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了高增益、高輸出功率、高效率的功率放大器目標(biāo)。本文針對功率放大器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性問題分別進(jìn)行了分析，并提出有效的解決措施;討論了GaAs HBT有源器件的模型，利用S參數(shù)分析了射頻

3、功率放大器的增益和穩(wěn)定性，詳細(xì)討論了阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和偏置網(wǎng)絡(luò)的具體實(shí)現(xiàn)，綜述了射頻功率放大器的幾種主要設(shè)計(jì)方法。本文設(shè)計(jì)的偏置電路除了給放大級提供偏置之外，還有效地降低了電路的溫度敏感性，通過在放大級基極-集電極之間插入RC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，消除了HBT管潛在不穩(wěn)定因素，提高了電路的穩(wěn)定性。本文設(shè)計(jì)的兩級功率放大器的第一級設(shè)計(jì)采用共軛匹配以實(shí)現(xiàn)最大增益，第二級按照功率匹配原則設(shè)計(jì)以達(dá)到最大輸出功率輸出。在版圖設(shè)計(jì)和測試PCB板設(shè)計(jì)時(shí)，對寄生效應(yīng)進(jìn)