功率RFPA動態(tài)調(diào)壓供電電源的研制.pdf

1、高線性、高效率的射頻功率放大器(RFPA-Radio Frequency Power Amplifier)不僅是第四代移動通訊系統(tǒng)(4G)和高清電視系統(tǒng)(HDTV)所用的以正交頻分復(fù)用(OFDM)為代表的多載波線性調(diào)制技術(shù)(MCM)的關(guān)鍵基礎(chǔ)器件之一，也是國內(nèi)外射頻功率放大技術(shù)近20年來努力追求的目標(biāo)。國內(nèi)外目前主要采用Class-A或Class-AB類射頻功率放大器來實(shí)現(xiàn)小失真、高線性度的放大。但是A類和AB類結(jié)構(gòu)的放大器效率天生較低

2、，更為嚴(yán)重的是無線通訊數(shù)據(jù)量時(shí)間分布極不均勻，射頻放大器更多的時(shí)候是在小負(fù)荷小工作，導(dǎo)致射頻功率放大器實(shí)際運(yùn)營效率極為低下。
　　利用當(dāng)今的先進(jìn)高頻開關(guān)電源技術(shù)，結(jié)合包絡(luò)跟蹤技術(shù)(Envelope Following/Envelope Tracking)，可對Class-A、Class-AB類射頻放大器實(shí)現(xiàn)根據(jù)其輸入射頻信號大小，動態(tài)調(diào)節(jié)功率射頻晶體管上所加的供電電壓幅值，從而大大提高了射頻功率放大器(RFPA)運(yùn)營效率并保持高線

3、性的功能。本文結(jié)合包絡(luò)跟蹤(Envelope following)技術(shù)設(shè)計(jì)和研制了以Buck型為電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)調(diào)壓電源。該電源工作頻率為3MHz，其輸出電壓跟隨著外加的控制信號變化而變化，實(shí)現(xiàn)動態(tài)的調(diào)節(jié)RFPA所加供電電壓的功能。本文具體研究的內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，結(jié)合目前國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)，確定了以同步整流 Buck拓?fù)渥鳛楸緞討B(tài)調(diào)壓供電電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并結(jié)合其工作原理及設(shè)計(jì)要求完成了電源主電路中的各個(gè)功率器件的設(shè)

4、計(jì)和控制芯片的選型，完成了電源主要電路的設(shè)計(jì)工作；
　　其次，通過對動態(tài)調(diào)壓變換器開環(huán)系統(tǒng)的建模及對其傳遞函數(shù)的仿真，完成了系統(tǒng)閉環(huán)補(bǔ)償PID控制電路相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化，并通過分析計(jì)算完成了系統(tǒng)的其它各保護(hù)電路的設(shè)計(jì)；
　　再次，分析了同步Buck型動態(tài)調(diào)壓電源主電路中各個(gè)功率器件的損耗大小。理論計(jì)算了電源的損耗大小，并通過實(shí)際測試結(jié)果與理論計(jì)算值和的對比，驗(yàn)證了分析的正確性，并提出了提高效率的建議及方法；
　　最后