射频功率放大器及其线性化方法研究

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1、湖北工业大学硕士学位论文摘要射频功率放大器存在于各种现代无线通信系统的末端，所以射频功率放大器性能的优劣直接影响到整个通信系统的性能指标。如何在兼顾效率的前提下提高功放的线性度是近年来国内外的研究热点，在射频功率放大器的设计过程中这是非常重要的问题。作为发射机末端的重要模块，射频功率放大器的主要任务是给负载天线提供一定功率的发射信号，因此射频功率放大器一般都工作在大信号条件下。所以设计射频功率放大器时，器件的选型和设计方式都和一般的小信号放大器不同，尤其在宽带射频功率放大器的设计过程中，由于工作频带很宽，且要综合考虑线性度

2、和效率问题，所以射频功率放大器的设计难度很大。本文设计了一个工作频带为30-108MHz，增益为25dB的宽带射频功率放大器。由于工作频带较宽，输出功率较大，线性度要求高；所以在实际的过程中采用了宽带匹配，功率回退等技术来达到最终的设计目标。本文首先介绍了关于射频功率放大器的一些基础理论，包括器件在射频段的工作模型，使用传输线变压器实现阻抗变换的基本原理，S参数等，这些是设计射频功率放大器的基本理论依据。然后本文描述了射频功率放大器非线性失真产生的原因，在此基础上介绍了几种线性化技术并做出比较。然后本文介绍了射频功率放大器

3、的主要技术指标并提出一种具体的设计方案，最后利用ADS软件对设计方案进行了仿真。仿真过程包括两个步骤，首先是进行直流仿真来确定功放管的静态工作点，然后进行功率增益即S：，的仿真并达到设计要求。关键词：射频功率放大器，线性化技术，功率回退法，ADS仿真湖北工业大学硕士学位论文!苎!!苎苎!鼍鼍!!!!!!!!!!II．．苎II!!!!!!鼍曼!!!!!竺詈!苎!!!!!!!苎曼AbstractRFpoweramplifierisoneofthemostimportantpartsinthemodemwirelesscommu

4、nicationsystem；itsperformancehasagreatinfluenceonthewholesystem．ItisthekeypointthathowtoinsurethegoodperformanceofthelinearityandefficiencybothduringthedesignprocessofRFpoweramplifier．ThisisthehotresearchdirectionoftheRFpoweramplifierdesign．Asthetail．endoftransmit

5、ter,RFamplifierhavetoprovidedesiredpowertoantenna，SORFpoweramplifieralwaysrunsintheconditionoflargesignal．Thus，thedesignmethodandcomponentsneededaredifferentfromsmallsignalamplifier．Also，thegoodperformanceofthelinearityandefficiencybothisimportant，SOthedesignofRFp

6、oweramplifierisdifficult．Inthisthesis，aRFpoweramplifierwhichbandwidthis30—108MHzandpowergainis25dBisdesigned．Duetothepracticalrequirementofbroadbandwidth，highlinearityandhighpowergain，thebandwidthimpendencematchmethodandpowerback—offmethodareappliedinthisdesign．Th

7、eRFmodelofthecomponents，thebroadbandwidthimpendencemethodappliedtransmission—lineandtheSparametersareintroducedinthispaper．ThesearefundamentaltheoriesoftheRFdesign．ThenwefocusonthenonlinearitypropertiesofRFpoweramplifierandintroducedsomelinearizationmethodandmakec

8、omparison．Atlast，basedonthepracticalperformancedemand，adesignsolutionisgiveninthispaperandresultofsimulationprocessbyADSachievesdesigngoal．TheDCsimulati