寬帶線性射頻功率放大器設(shè)計(jì).pdf

1、射頻功率放大器(radio frequency power amplifier, RF PA)作為發(fā)信機(jī)的最后一級(jí),其功能是將傳輸信號(hào)放大到一定功率以便于天線將信號(hào)發(fā)射出去。隨著城市里移動(dòng)用戶的飛速增加以及高層建筑越來(lái)越多,話務(wù)密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規(guī)模大、質(zhì)量好,對(duì)移動(dòng)電話信號(hào)有很強(qiáng)的屏蔽作用。因此室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對(duì)PA的功能和性能提出了更高的要求。 本課題的主要目標(biāo)是基于0.3μm SiGe工藝實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠滿足多種

2、移動(dòng)通信制式(GSM, CDMA, PHS)正常通信要求的寬帶線性射頻功率放大器。該芯片要能夠?qū)?860MHZ～1990MHz)通信信號(hào)進(jìn)行功率放大,并且具有將雙端信號(hào)轉(zhuǎn)換成單端信號(hào)的功能。 論文首先總結(jié)了PA目前的研究現(xiàn)狀,并根據(jù)應(yīng)用背景提出了本課題的設(shè)計(jì)指標(biāo)。然后本文對(duì)PA的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了詳細(xì)的分析,包括功放的工作原理,常用結(jié)構(gòu),性能指標(biāo)等,并在此基礎(chǔ)上研究了功放的線性化技術(shù)。 論文的主要工作是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用于室內(nèi)

3、無(wú)線覆蓋通信系統(tǒng)的寬帶線性射頻功率放大器。首先本方案根據(jù)移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作頻率范圍將功放的工作頻段分為兩個(gè)頻段860MHz～960MHz和1785MHz～1990MHz,每個(gè)頻段由一個(gè)PA覆蓋,同一時(shí)刻只有一個(gè)PA處于工作狀態(tài)。其次為達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的高低增益可調(diào)和雙端信號(hào)轉(zhuǎn)單端信號(hào)等功能,本方案設(shè)計(jì)成三級(jí)放大器結(jié)構(gòu),各級(jí)實(shí)現(xiàn)不同的功能。最后為達(dá)到高線性的設(shè)計(jì)要求,本方案使用了并聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)以提高電路的線性度。 本設(shè)計(jì)基于Cade

4、nce仿真集成環(huán)境,基本仿真利用SpectreRF,版圖的實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證使用Virtuoso Composer、Calibre DRC/LVS實(shí)現(xiàn)。芯片采用0.3μm SiGe工藝實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)后仿真,射頻功放在不同工作頻段,電壓增益分別近似為20dB(低增益)和31dB(高增益),輸出1dB壓縮點(diǎn)最低為9.9dBm。通過(guò)整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的測(cè)試表明,射頻功放作為整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的最后一級(jí)能夠正常工作,并能夠使整個(gè)系統(tǒng)的輸出達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 目前市