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一款3.5GHz高效率F类功率放大器的研究与设计作者：侯磊，冯全源，董宾，HOULei，FENGQuanYuan，DONGBin作者单位：西南交通大学,微电子研究所,四川,成都,610031刊名：电子技术应用英文刊名：APPLICATIONOFELECTRONICTECHNIQUE年，卷(期)：2009，35(4)被引用次数：0次参考文献(8条)1.COLANTONIOP.GIANNINIF.LEUZZIGOntheClass-Fpoweramplifierdesign1999(03)2.GAOS.BUTTERWORTHP.OOISMicrowaveclassFpoweramplifierdesignincludinginputharmonicterminations20053.NISHIKIS.NOJIMATHarmonicreactionamplifieranovelhigh-efficiencyandhigh-powermicrowaveamplifier19874.TOYODASHighefficiencyamplifier19945.TRASKCClassFamplifierloadingnetworks:aunifieddesignapproach1999(06)6.GREBENNIKOVAVCircuitdesigntechniqueforhighefficiencyclassFamplifiers20007.HUANGMinZhe.BinA'ain.KORDESCHAKAnintegrated2.4GHzCMOSclassFpoweramplifier20068.徐国栋.朱丽军.兰盛昌2.45GHz全集成CMOS功率放大器设计[期刊论文]-半导体技术2007(01)相似文献(2条)1.学位论文王聪聪宽禁带GaNHEMTF类功率放大器设计2009功率放大器是无线通信系统的关键部件，它的性能是制约整个系统性能和技术水平的关键因素。随着无线通信系统的快速发展，人们对功率放大器的效率和功率提出了更高的要求，传统的半导体材料的性能显现出不足，新的第三代半导体材料应运而生。第三代半导体材料宽禁带GaNHEMT具有击穿电压高、功率密度大、电子饱和漂移速度高等优点，非常适合于制作高频率、大功率和高效率的电子器件，因此GaNHEMT功率放大器逐渐成为研究热点。在对GaNHEMT器件的半导体特性和大信号模型进行分析，阐述了功率放大器的理论基础。功率放大器根据工作方式可以分为线性功率放大器和开关模式功率放大器。经典的线性功率放大器主要分为A类、B类、AB类和C类放大器，开关模式功率放大器主要分为D类、E类和F类放大器。对以上所有类型的放大器性能进行分析，F类放大器在理想情况下漏极效率达到100％，并且F类放大器的输出匹配网络具有谐波抑制的作用，F类功率放大器适合应用于设计高效率非线性的功率放大器。采用最平坦波形近似技术和谐波控制理论分析和设计F类功率功率放大器。F类功率放大器的漏极峰值电压很大，但是由于GaNHEMT器件的击穿电压很高，所以在设计F类放大器选用GaNHEMT器件具有明显的优势。根据功率放大器的设计目标，选择合适的GaNHEMT晶体管。基于晶体管的大信号模型，通过负载牵引和谐波平衡技术，设计一款工作在L波段的F类功率放大器。最后通过EDA仿真工具AdvancedDesignSystem(ADS)2005对所设计的F类功率放大器的性能进行仿真和测试，附加效率达到75％，输出功率达到42dBm，性能指标良好，达到大功率高效率的要求。2.学位论文侯磊高效率开关类功率放大器的研究与设计2009现代无线移动网络的基站系统在传送信号到移动终端时需消耗大量能量，系统的效率越来越受到重视，特别是作为基站系统末端的功率放大器，传统意义上的线性功率放大器有非常低的能量传输效率，差的功率传输效率直接影响了整个系统的操作成本，产生热耗散，因此功率放大器的设计者一直为功率的线性度和效率之间进行权衡。开关模式功率放大器相比于传统的线性模式功率放大器能够提供更高的效率。本文首先根据F类功率放大器的电路结构特点进行理论分析，F类功放使用输出谐波抑制网络对晶体管漏端电压或者电流中的谐波成分进行控制，归整晶体管漏端的电压波形或者电流波形，使得它们没有重叠区，减少开关的损耗，提高功率放大器的效率F类功率放大器在基频和谐波频率点设计适当的负载终端输出使功放在功率附加效率，输出功率和增益方面都有明显的提高。然后给出用LC匹配电路设计输出端的三阶谐波抑制网络，利用安捷伦仿真软件(AgilentDesignSystems)的负载牵引法测出功放管的最佳输出和输入阻抗，接着利用smithchart做输出和输入匹配网络，最终设计一款工作频率为3.5GHz的F类功率放大器。仿真结果输入功率28dBm时，输出功率为37.7dBm，功率附加效率则为69.4％，谐波失真得到很好抑制，效率得到提高。下一步，提出利用谐波抑制网络替代输出匹配的设计方法，设计了一款省略输出匹配，利用谐波抑制网络自身起到输出匹配作用的900MHz的F类功率放大器，在用负载牵引法确定最佳输入和输出阻抗后，以驻波比(VSWR)等于1作为优化目标以输出端的谐波控制网络的LC参数作为优化参量对电路进行优化，得到二阶网络和三阶网络的电感和电容值，省略了输出匹配，简化了电路结构，同样达到了提高效率的目的，仿真结果为输出功率为34dBm时，功率附加效率为67％，功放效率得到很好的提高。关键词：开关类功率放大器；负载牵引法；功率附加效率；高效率本文链接：授权使用：华南理工大学(hnlgdx)，授权号：282b38b3-2f00-4b33-8ca9-9e2e00a744f8下载时间：2010年11月14日