应用于无线局域网802.11a和卫星通信的功率放大器设计与实现

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1、摘要摘要随着无线通信技术的不断发展，无线应用如手机、无线局域网等已广泛应用于日常生活。无线局域网和卫星通信成为现代无线通信中极其重要的一种通信方式。射频功率放大器位于发射机的末端，将调制和变频后的信号进行功率放大并通过天线传输出去，是无线通信系统中的关键模块之一，因此研制射频集成功率放大器对无线局域网和卫星通信具有重要的意义。本文采用SMIC0．18pmRFCMOS工艺，设计了一个应用于IEEE802．1la无线局域网的射频集成功率放大器。该功率放大器采用三级A类差分放大器的级联结构。后仿真结果表明，当电源电压为3．3V，中心频率为5．25GHz时，此功率放大

2、器能达到18．6dB的功率增益，22．6dBm的输出ldB压缩点(0PldB)以及16％的功率附加效率(PAE)。此外，本文采用WIN0．15“rnhlGaAspHEMTI艺设计实现了应用于卫星通信系统的射频集成功率放大器。该功率放大器采用二级放大电路级联结构实现，仿真结果表明，当电源电压为5V，中心频率为3．4GHz时，功率增益为33dB，输出ldB压缩点达到28．6dBm，功率附加效率为30％。本课题的研究成果可以应用于无线局域网802．1la和3．4GHz卫星通信系统中。相信在不久的将来，随着CMOS和pHEMT工艺水平的进一步提高，CMOS和pHEMT

3、功率放大器将以其低廉的成本和良好的性能在无线通信领域有着更广泛的应用前景。【关键词】CMOS工艺；射频集成功率放大器；负载牵引；输出ldB压缩点；功率附加效率ABSTRACTWiththedevelopmentofwirelesscommunicationtechnologies，wirelessproductssuchasmobilephone，WLANetchavealreadybeenusedindailyapplications．WLANandsatellitecommunicationhavemadeitoneofthemostimportantwi

4、relesscommunications．RFpoweramplifierliesattheendofthetransmitteranditsmaintaskistoamplifythemodulatedsignalandtransmititthroughantenna．Itisoneofthekeypartsforwirelesscommunicationsystemsespeciallylikethesatellitecommunicationsystemwhichneedshighlinearityandhighoutputpower．Asaresult

5、，itismeaningfultoresearchanddevelopRFpoweramplifiersforWLANandsatellitecommunications．Inthisthesis，allRFpoweramplifierforIEEE802．1laWLANapplicationhasbeendesignedinSMICO．181amRFCMOStechnology．A3-stageclassAstructurewithdifferentialtopologyisemployedtomeettherequirement．Thepostsimula

6、tionshowsthattheamplifierhas18．6dBpowergain，22．6dBmoutputldBgaincompressionpoint(OPldB)，and16％poweraddedefficiency(PAE)atthecenterfrequencyof5．25GHzwith3．3Vsupplyvoltage．Inaddition，thisthesisalsopresentsthedesignofapoweramplifierforsatellitecommunicationsin0．151m]InGaAspHEMTtechnolo

7、gy．Thepoweramplifierhasatwo-stageclassABconfigurationanditexhibits33riBpowergain，28．7dBmOPIdB，andPAEinsimulationis30％at3．4GHz疗equencywith5Vsupplyvoltage．TheresearchworkcallbeappliedtOWLAN802．1laand3．4GHzsatellitecommunicationsystems．Itisbelievedthatinthenearfuture，withtheimprovement

8、softheCMOSandpHEMTp