射频功放设计指南

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1、射频功放设计规范和指南III目录前言IV第一章射频功放设计步骤11.1定设计方案11.1.1GSM及PHS基站系统11.1.2CDMA及WCDMA基站系统31.2选择确定具体线路形式及关键器件51.2.1射频放大链路形式与关键器件选择及确定51.2.2控制电路的确定81.3进行专题实验或一板实验91.4结构设计及PCB详细设计91.5进行可生产性、可测试性的设计与分析9第二章功放设计中的检测及保护电路102.1引起功放失效的原因102.2功放保护电路设计类型112.3功率放大器的保护模型122.4功放的状态监测132.5状

2、态的比较判断142.6保护执行装置152.7保护电路举例分析15第三章功放中增益补偿电路的实现17-13-第一章射频功放设计步骤3.1模拟环路增益控制173.2数字环路增益控制173.3温度系数衰减器18第四章功放供电电路设计194.1功放电路的供电形式194.1.1LDMOS器件供电电路194.1.2GaAs器件供电路。224.2电源偏置224.3布局224.4电容的选用23第五章输入输出匹配及功率合成技术245.1用集总参数元件进行阻抗匹配电路的原理及设计实例245.1.1输入阻抗中含感性特性的匹配设计255.1.2输

3、出阻抗中含容性特性的匹配设计285.2用分布参数来进行阻抗匹配295.3功率合成技术335.3.1功率分配和合成单元。33第六章功放设计中的前馈技术366.1前馈技术366.2实现方案396.2.1方案介绍396.2.2主功放模块（MAM）416.2.3误差放大器模块426.2.4延时滤波器模块42-13-第一章射频功放设计步骤6.2.5检测模块436.2.6信号处理模块43第七章功放中预失真技术467.1预失真原理467.2预失真方法477.2.1模拟预失真方法477.2.2数字预失真方法49第八章功放设计中的材料528

4、.1功放管的选型528.1.1工作带宽528.1.2线性度528.1.3工作频率538.1.4工作电压538.2匹配电容的选型538.2.1高频损耗548.2.2耐压558.3PCB板材55第九章功放电路的结构与屏蔽569.1按功能（频率）分隔布局进行屏蔽569.2射频PCB印制线的特殊处理589.2.1阻抗控制589.2.2印制线拐弯599.2.3多层板599.3电源及输入输出信号的处理609.4屏蔽腔的设计60-13-第一章射频功放设计步骤第一章射频功放设计步骤射频功放设计一般分为五个步骤进行，分别为：制定设计方案、选

5、择与确定具体线路形式及关键器件、进行专题实验或一板的实验、结构设计及PCB详细设计、进行可生产性与可测试性设计和分析。1.1定设计方案在进行射频功放设计时，我们首先要根据给定（或需要）的技术指标和功能指标制定设计方案。制定设计方案的主要依据是指标要求中的额定输出功率、线性度（ACPR/IMD）、载波数、功耗/效率等指标。1.1.1GSM及PHS基站系统在GSM及PHS基站系统中，由于对线性度要求不是很高或者额定输出功率不是很大，且在单载波情况下工作，所以我们选择通用的射频功放设计方案——功率回退法（高功放HPA）。构成HP

6、A放大器一般有两种工作状态：A类及AB类工作状态。A类放大器具有良好的线性放大性能，其三阶交调系数与输出功率的变化关系是：输出信号功率减小3dB（即减小一半功率），则三阶交调抑制改善6dB。一般来讲，A类放大器在1dB压缩点输出时，三阶交调系数约为－23.7dB(通常取－20dB)。为了达到一定的线性，并考虑到工程问题，A类放大器需回退15dB，此时放大器的三阶交调抑制可以达到－45～－50dBc。然而使用A类放大器的最大缺点是效率低及成本较高。这是因为实际应用中A类放大器在它的1dB压缩点输出功率时，其效率只有10％。比

7、如，完成一个30W平均输出功率的HPA，就需要至少有300W的耗电，并且工作电流随输出功率变化的值不大。若考虑回退12dB，则需要有480W平均功率输出，需耗电4.8kW。为了达到30W的输出功率需要用较多的功率管。这样就加大了HPA的成本和体积，增大了研制成本和难度。为了避免这个问题，建议在小功率放大器(平均功率输出£1W)设计中使用A类放大器；在中大功率放大器(平均功率输出>1W)设计中使用AB类放大器。-13-第一章射频功放设计步骤AB类放大器的特点是效率高、成本低。由于单管的输出功率高，仅需少量的功率管即可做到较高

8、的输出功率，所以成本较低，且散热和结构设计可以简单化。目前用在AB类的管子主要选LDMOS管，AB类放大器用最大包络功率PEP来描述其功率容量，类似A类的1dB压缩点。偏置在AB类的LDMOS放大器，在PEP处的互调抑制为28dBc，回退3dB时互调抑制接近40dBc，继续回退，改善不大。回退10dB时