可重构宽带功率放大器设计

随着未来无线通信需求的增长,通信系统需适用更多的频带和标准。 针对可重构功率放大器各模式下工作带宽窄的缺 点,本文基于简化实频技术和可重构理论,提出了一种拓展可重构功率放大器工作带宽的设计方法。 通过在可重构理论中融入 简化实频法的宽带设计方法,在设计过程中加入新的误差函数,对可变模式下的可重构电路结构进行判别,进而实现可重构宽 带功率放大器设计。 为了验证该方法的有效性,并满足实际设计指标,采用中国科学院微电子研究所自主研发的 LDMOS 晶体 管设计并制作了适用于 GSM 网络和 LTE 网络的一个频率可切换的宽频可重构功率放大器。 测试结果表明,该可重构功率放大 器在不同模式下可分别工作在 0. 6~ 1. 1 GHz 和 1. 1~ 1. 6 GHz 频段,饱和输出功率超过 40 dBm,漏极效率(DE)在 50% ~ 60%之 间。 因此,本文提出的设计方法可以降低可重构宽带功率放大器的设计难度,较好的发挥晶体管性能,降低成本,在实际基站射 频电路设计中具有很好的应用意义。     

集成滤波特性的宽带滤波-功率放大器

为满足现代无线通信系统向宽频带、集成化、低成本和高性能方向发展的需求. 基于协同设计理论,利用自研的 RF-LDMOS 器件设计了一款集成滤波特性的宽带滤波功率放大器。 设计“T 型”结构的预匹配网络以扩大晶体管阻抗值,同时集成 枝节负载耦合线构成宽带滤波网络。 连续波测试结果表明在 1. 2 ~ 2. 6 GHz 频带内饱和输出功率均大于 40 dBm, 漏极效率大 于 45%, 增益约为 11. 5 dB, 对二次谐波的抑制能力达到- 62 dBc。 当平均输出功率为 32. 5 dBm, ACPR 在频带内均优于 -37 dBc。 本设计使功放兼具放大和滤波的作用,提高电路集成度的同时相对带宽拓展到了 74%, 符合当今无线通信系统的 需求。     

新颖双频Wilkinson功率分配器的研究与设计

通过对三端口都加有微带线的新颖结构功率分配器的研究和理论分析,研制了一款适用于900 MHz射频识别(RFID)和2 140 MHz基站系统的双频段功率分配器。首先根据改进的Wilkinson功率分配器结构,通过奇模-偶模分析理论得出其设计电路参数方程;接着对电路参数方程求解获得具体的设计参数;然后根据设计参数搭建电路进行ADS仿真;最后对设计的功率分配器进行测试和分析。结果表明:设计的双频段功率分配器在工作的两个频段内都具有良好的性能,对两种系统具有实际的应用意义,同时表明奇模-偶模分析理论对设计实际的双频功率分配器具有重要价值。     

可重构连续型 F 类超宽带功率放大器

带宽与效率是功放设计中的两项重要指标,如何使功放同时满足宽频带、高效率的设计要求一直是功放研究的热点和难点之一。本文基于硬件智能化技术和连续理论提出了连续型F类超宽带功率放大器,以连续理论扩大阻抗匹配空间,将传统F类功放推广至连续型F类功放,有效拓宽其工作带宽,并以可重构技术将分散的频段整合为整体。通过测试,该功放在0.9～4 GHz范围内,功率附加效率(power added efficiency, PAE)大于72%,增益约为12.5 dB,饱和输出功率为41 dBm。本设计将可重构技术和连续理论二者优势结合,具有宽频带、高效率、智能性等优点,能够很好地适应5G无线通信系统的需求。     

基于RBF神经网络的射频功放行为模型研究

为了设计和优化高线性功率放大器和通信子系统,在系统级仿真中,构建功率放大器精确的行为模型是极为重要的。应用实际功率放大器晶体管测试板,通过ADS（Advanced Design System）仿真得到大量功放输入输出数据,建立了一个基于RBF（Radial Basis Function）神经网络的行为模型,给出了RBF 神经网络的结构设计及K-均值聚类算法和共轭梯度优化算法,并进行了模型检验。结果表明,基于RBF神经网络的功放行为模型具有较高的精度,相对于BP 神经网络模型具有更高的逼近能力和速度。     

基于改进AP选择和K最近邻法算法的室内定位技术

针对复杂的室内环境和在传统K最近邻法（KNN）算法中认为信号差相等时物理距离就相等两个问题,提出了一种新的接入点（AP）选择方法和基于缩放权重的KNN室内定位算法。首先,改进AP的选择方法,使用箱形图过滤接收信号强度（RSS）的异常值,初步建立指纹库,剔除指纹库中丢失率高的AP,使用标准偏差分析RSS的变化,选择干扰较小的前n个AP;其次,在传统的KNN算法中引入缩放权重,构建一个基于RSS的缩放权重模型;最后,计算出获得最小有效信号距离的前K个参考点坐标,得到未知位置坐标。定位仿真实验中,仅对AP选择方法进行改进的算法平均定位误差比传统的KNN算法降低了21.9%,引入缩放权重算法的平均定位误差为1.82 m,比传统KNN降低了53.6%。     

基于GaN器件的连续型高效宽带功率放大器设计*

提出一种高效宽带功率放大器的设计方法,并基于GaN HEMT 器件CGH40010F 设计了验证电路。利用功放管输出寄生参数的等效网络,将基于连续型功放理论得到的负载阻抗转换到封装参考面上,并利用多谐波双向牵引技术对转换后的负载阻抗进行适当调整,使二次谐波负载阻抗位于高效率区以及基频负载阻抗能够获得高功率附加效率和高输出功率。谐波阻抗位于高效率区使得匹配网络的设计简化为基频匹配网络的设计,降低了对谐波阻抗匹配的难度和宽带匹配网络设计的复杂度。实验结果表明:在1GHz -3GHz 工作频带(相对带宽100%)内,功率附加效率在53%-64.6%之间,输出功率为39.5±2dBm,增益为11.5±2dB,二次谐波小于-15dBc,三次谐波小于-25dBc。     

紧凑型超宽带 MIMO 天线的研究

针对当前超宽带多输入多输出(UWB-MIMO)天线存在尺寸大、隔离度低等缺陷,设计了一款紧凑型UWB-MIMO天线,天线尺寸仅有41 mm×25 mm×1.6 mm。通过扳手形微带馈线扩宽天线的带宽,在天线的接地平面上引入锯齿形和梳状电磁带隙结构以获得较高的隔离度;加载C形枝节形成陷波以抑制X波段的下行频段对超宽带系统的干扰。实验结果表明,所设计的UWB-MIMO天线的阻抗带宽为3.1～12.0 GHz,陷波频带为7.0～7.9 GHz;在整个工作带宽内,隔离度大于20 dB。设计的UWB-MIMO天线具有良好的辐射特性、稳定的增益和较低的包络相关系数(ECC<0.006),适用于UWB-MIMO系统应用。     

基于改进型匹配网络的宽带高效率E类功放的设计

为了解决E类功放工作带宽过窄的问题,对E类功放的输入、输出匹配网络提出了一种改进方案.该方案中输出匹配网络采用微带线结构与切比雪夫低通匹配网络相结合的方法,在较宽的工作带宽内有效地抑制了谐波;并采用阻抗变换方法设计了含闭式解的宽带带通输入匹配网络,明显增强了输入匹配网络设计的灵活性.利用该方案,同时采用多谐波双向牵引技术得到功率管的最佳源阻抗和负载阻抗,基于CGH40010F功率管设计了一款应用于L波段的宽带高效率E类功放.测试结果表明,在输入功率为28dBm,漏极偏置电压VDS=28V,栅极电压VGS=-3.3V时,在整个L波段频率范围内漏极工作效率大于65%,最高达到83%,输出功率为39~41.1dBm,增益为11~13.1dB,增益平坦度为±1dB.这一结果验证了该改进方案的有效性,使得E类功放具有宽带宽、高效率的性能.     

基于ARM9的电力核相系统设计

为了保证电网的正常稳定运行,必须在每台发电机组并入电网前做好核相工作.通过对核相技术的研究,提出了利用GPS和锁相扩频原理相结合的相位测量方法,实现了对信号的同步采样;并通过使用嵌入式技术对发电机和电网相位进行实时监测和智能控制,满足了发电机与电网的高效运行.仿真和实验结果表明,该方法可以达到生产需要的系统要求,保证了...