线性化高效率功率放大器关键技术研究

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1、ｉＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ专业学位硕士学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥ论文题目线性化高效率功率放大器关键技术研究专业学位类别工程硕士学号２０１４２２０２０６９０作者姓名佘宇琛指导教师谢小强副教授分类号密级注1UDC学位论文线性化高效率功率放大器关键技术研究（题名和副题名）佘宇琛（作者姓名）指导教师谢小强副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学

2、位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2017年10月11日论文答辩日期2017年11月24日学位授予单位和日期电子科技大学2017年12月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。TheKeyTechnologyofHighLinearityandHighEfficiencyPowerAmplifierAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaDiscipline:MasterofEngineeringAuthor:Sh

3、eYuchenSupervisor:XieXiaoqiangSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要效率和线性度是微波功率放大器的一对重要的指标，但往往很难实现两者兼得，对此，公认的方法是将功放的效率设计的尽可能大而几乎不考虑其线性度，并且在输入端，用一个附加的预失真电路来提高其输出的线性度。传统的预失真技术是用混合集成电路的形式实现的，由于混合集成电路自身的缺陷，在一些应用中，模拟预失真技术很难发挥效果。微波单片集成电路（MMIC）具有体积小，重量轻，成本低等优点，对于预失真电路，可以很好的代替其混合集成的形式，本文

4、探讨关于将模拟预失真技术移植到MMIC上，进一步发挥模拟预失真技术的潜质，本文主要研究内容如下：基于0.15μmGaAspHEMT工艺，探究预失真器的MMIC设计方法，设计出一种新型的pHEMT平衡式预失真器，工作在30GHz，可提供6~8dB幅度扩张和30~40度相位压缩，具有2GHz带宽，驻波特性良好。用同样的工艺，在3.5×2.18mm2的芯片上设计了一款线性化驱动集成模块，具体的电路单元包括上述的平衡式预失真器，两款多级驱动放大器，和一款pHEMT压控衰减器。两款驱动放大器的增益分别为17dB和26dB，压控衰减器的功率增益范围在-25dB~-14d

5、B。整个模块具有4.5dB左右的最小插入损耗，10dB增益可调范围，可提供4~7dB幅度扩张和40~50度相位压缩以及良好的驻波特性。工作频带为29.5~30.5GHz。关键词：毫米波，线性化，模拟预失真，MMICIABSTRACTABSTRACTEfficiencyandlinearityarecrucialcharactersinmicrowavepoweramplifiers.However,theyaretrade-offtoeachother.Tothispoint,Themostacceptedmethodtoraisethembothistoe

6、nhancetheefficiencyofPAashighaspossiblewhileignoringthelinearityofitselffirst,andthenaddanadditionalpre-distortioncircuittoenhanceitsoutputlinearity.Typicalanalogpre-distortiontechnologyisusuallyachievedinformofmicrowavehybridintegratedcircuit(HMIC).Foritsshortcomings,thistechnolog

7、ycannotbehaveSatisfactorilyinsomespecialapplications.Microwavemonolithicintegratedcircuit(MMIC)isattractiveforitsadvantatgesinsize,weightandcost.ItisabletotaketheplaceofHMICforpre-distortioncircuitdesigning.Thisarticlecentresonhowtotransplantanalogpre-distortiontechnologyfromHMICto

8、MMIC.Themaincontentsofthis