毕业论文—wlan射频前端功率放大器设计

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1、目录摘要IIAbstractIII1引言12WLAN射频功率放大器工作原理分析12.1功率放大器结构简介12.2功率放大器的作用简介23WLAN射频前端功率放大器的总体设计23.1基础知识23.1.1双口网络参数——S参数33.1.2阻抗匹配43.2设计目标74偏置电路的设计84.1管子的极限参数84.2偏置电路的选择与设计105输入输出匹配电路的设计125.1输出匹配电路的设计125.2输入匹配电路的设计176总体电路结果分析与优化206.1小信号结果分析226.2小信号优化结果236.3大信号结果分析与优化277总结37VI致谢38参考文献39

2、VIVI摘要在无线应用中，通常需要对发射和接收信号进行一定程度的放大，射频功率放大器完成了对射频信号的放大。在射频电路设计中，主要需要考虑电路的匹配、稳定性和线性度的问题，并在以上情况下尽量达到最大功率输出。射频功率放大器一般工作在大信号的情况下，在此情况下器件一般呈现出非线性特性。本文采用了线性度最好的A类功放，并在设计完成之后针对线性度进行了谐波平衡分析，以及增益和电源效率测试。理想情况下A类功放的电源最大的利用效率是50%。本文主要讨论了应用于WLAN的射频A类功放的具体设计过程。射频功放的设计通常需要大信号S参数，但多数情况下设计者只有小信

3、号S参数本文即利用小信号S参数设计法，并通过ADS仿真完成了大信号的设计。输出匹配电路的设计采用了最大输出功率匹配，即共轭匹配，采用负载迁移法；对于输入匹配电路，则按照最大增益匹配的原则即源阻抗与输入阻抗匹配。然后对设计电路进行稳定性分析、谐波平衡分析和电源效率分析，最终对整个电路进行优化，完成整个电路的设计。关键词：A类功放负载迁移谐波平衡大信号S参数AbstractInwirelessapplication,thetransmitedandreceivedsignalusuallyneedstobeblowedupinsomedegree.RF

4、poweramplifieraccomplishesthefuctiontoblowuptheRFinputsignal.InthedesignofaRFcircuit,themajorconcernsarethematchingoftheVIcircuit,stabilityandlinearity;andinthesecomplexions,themaxiumoutputpowerisanotherpurpose.RFpoweramplifierusuallyoperatesatlargesignalsituation.Inthissitati

5、ondevicesalwaystakeonnon-linearperformances.InthispaperaclassAamplifierisintroducedwhohasthebestlinearity.Afterthedesignisfinished,harmonicbalanceanalysis,gainandpower-addedefficiency(PAE)testareperformed.Inidealsituation,themaximunPAEofaclassAamplifieris50%.Inthispaper,weintr

6、oducetheidiographicdesignprocedureofclassApoweramplifierappliedinWLAN.LargesignalS-parameterisusuallyneededtodesignaRFpoweramplifier.However,inmanycases,designershaveonlyasetofmeasuredsmallsignalSparameters.Inthisarticle,westartourdesignwithsmallsignalSparametersandcompletethe

7、largesignaldesignwithADSsimulations.Outputmatchingnetworkisdesignedtogainthemaximuoutputpowerusingconjugatematchwithaloadpullmethod;forinputmatchingnetworktheprincipleistogetthemaximumgain,thatistomatchthesourceimpedancewithinputimpedance.Thenstabilityanalysis,harmonicbalancea

8、nalysisandPAEanalysiswillbeperformed.Finallysomeparameterswil