双频高效功率放大器设计

为了提高多模通信系统前端放大器的利用率问题,基于复合左右手传输线的理论,提出了一种双频高效功率放大器的设计方法。采用负载牵引和源牵引法确定放大器高效工作状态的最佳负载阻抗和最佳源阻抗,利用复合左右手传输线的频率偏移和非线性相位来设计放大器匹配网络。通过ADS软件仿真,放大器同时工作在0．5GHz和1．2GHz的频率点时,输出功率分别为39．9dBm和37．9dBm,工作效率分别为55．7％和51．3％。     

高效率双频连续F类功率放大器的设计

为满足多标准和多频段无线通信的需求,针对特定频段如何提高效率问题,基于连续F类功放的谐波控制理论,提出了一种高达三次谐波控制的双频功放设计方法,实现了两个频段的高效率性能。首先,分析了电流源平面的各次谐波阻抗,基于连续F类阻抗设计空间的灵活性,设计的双频谐波控制网络将二次谐波控制在短路点附近,同时将三次谐波控制在开路点附近,可提高任意两个频段功放的效率。随后,针对传统耦合器基频匹配网络在多频匹配方面的不足,提出了改进的双频阻抗匹配网络,简化了匹配方法并实现了不同频点的最佳基波阻抗同时匹配到标准的50Ω。最后,使用Cree公司的CGH40010F GaN HEMT设计了一款工作在1.8和2.6 GHz的双频连续F类功率放大器,并进行测试,结果显示在1.8和2.6 GHz的饱和输出功率分别为40.6 dBm和39.5 dBm,最大功率附加效率分别为75.4%和74%,最大漏级效率均大于75%。测试结果表明,所提出的双频谐波控制网络设计方法在提高功放效率方面具有显著优势。     

高效率谐波调谐功率放大器的发展综述

作为发射机中耗能最高的器件,功率放大器(功放)产生的热量也最多,提升其效率对整个系统至关重要,因此关于提高功放效率的研究从未间断.回顾了谐波调谐功放的数学推导过程,讨论了其提升功放性能的数学原理,从增益、效率和输出功率等方面对比了各种谐波功放的性能,在此基础上总结了各类型谐波控制功放的特点及其发展现状.随后将其与近年来...     

基于TD-LTE 和GSM 双频功率放大器设计与实现

通过对传输线理论和阻抗变换原理的深入研究,分析推导了三枝节微带传输线级联结构和具有开路 枝节的三节微带传输线结构两种双频匹配网络。基于该公式推导,设计并实现了同时工作在TD-LTE 网络和GSM 网络的双频功率放大器。仿真与实测结果表明在设计的两个工作频段内,增益为16dB 左右且增益平坦度小于依 1dB,饱和输出功率点的功率附加效率接近70%,输出功率及小信号测试均满足设计要求,验证理论正确性的同时, 也为双频功率放大器的研究与推广提供了设计参考。     

基于二次谐波注入的Doherty功率放大器

针对传统Doherty放大器在提高效率后会恶化线性指标的关键问题进行了分析与讨论。提出了一种基于二次谐波注入（SHI）的Doherty结构。采用GaN功率管CGH21240的仿真模型,设计了一款Doherty功率放大器。仿真结果显示,该放大器的效率在输出大于50dBm后可以达到47％以上,比平衡式放大器改善约15％;三阶交调在输出为53dBm时仍低于-30dBc;在输出为50dBm时,比未采用二次谐波注入改善约10dBc。该放大器结构简单,且实现了效率和线性的同时改善。     

混合染料的双频调谐特性

对Rh6G与甲酚紫(CV)组成的混合染料乙醇溶液的双频调谐特性进行了系统的实验,并利用混合染料的能量转移原理和单元染料系统的双频相关调谐原理对比进行了分析和讨论.     

双折射双频HeNe激光器功率调谐纳米测量研究

提出了一种基于双折射双频HeNe激光器功能率调谐特性的纳米测量原理,当双折射双频HeNe激光器谐振腔长变化时,利用分裂的两个频率的寻常光（o光）和非寻常光(e光）功率调谐特性实现大范围里λ／2（约为0．3μm)低分辨率的测量,在λ/2范围里用o光和e光的等光强点实现纳米级分辨率的测量,将大范围的粗测和小范围的精测结合起来实现较大范围的纳米测量。     

基于低通滤波匹配网络的双频功率放大器设计

提出了一种基于低通滤波匹配网络的高效率并发双频功率放大器设计方法.将连续F类与连续逆F类功放模式相结合,在保证效率的前提下拓展了阻抗设计空间,同时在谐波范围内引入多个传输零点,完成低通滤波匹配网络的设计,对谐波进行抑制.为验证设计方法的合理性,设计制造了一款工作于1.6 GHz与2.4 GHz且带宽超过200 MHz的...     

3mm谐波振荡器的电调谐

本文在分析谐波振荡器的电路特性的基础上,针对谐波振荡器的电调谐问题,提出了“电调基频,提取谐波”的新构想,并以该构想指导振荡器的电路设计。最后,采用国产参放变容管作为电调元件于1988年在国内首次研制成功了3mm电调谐波振荡器。该振荡器最大电调带宽超过4GHz;当电调带宽等于±100MHz时,输出功率大于10mW;当电调带宽等于±500MHz时,输出功率大于5mW。     

基于PIN开关的可重构双波段功率放大器设计

为满足5G通信中多标准、多模式系统对功率放大器的需求,提出了一种新型的可重构双波段匹配电路结构.首先,在输出匹配网络中加入分布式PIN开关,通过开关的闭合与断开实现两个双波段输出匹配电路的良好匹配;然后,基于带通滤波器理论设计的宽带输入匹配网络,能够实现1.5～2.5 GHz频段内的良好匹配.为验证方法的有效性,采用C...     

Design and implementation of a high-efficiency concurrent dual-band power amplifier

This paper studies the behaviors of power amplifier (PA) driven by a single-carrier continuous wave (CW) signal and a two-carrier CW signal both in theory and simulation, and explains why the traditional dual-band PA failed to perform satisfactory results when a two-carrier CW signal is applied to, called concurrently. Besides that, an evaluation standard of concurrent dual-band PA was presented to value its performance. Solution was given with design and fabrication of a concurrent 1.85 GHz/2.65 GHz class F PA, employing a 10W GaN HEMT device from Cree, CGH40010, whose measurement shows the saturated output power is 40.6 dBm and 40.8dBm with drain efficiencies (DE) of 77.4% and 75.3% at 1.85 GHz and 2.65 GHz, respectively. On the other hand, we see that the peak DE achieves 59.7% with an output power of 39.9 dBm in concurrent mode, which follows up with the standard.     

A modified class-F power amplifier with miniaturized harmonic control circuit

In this paper, a modified class-F power-amplifier (PA) for GSM applications is designed, simulated and tested. In this design, novel symmetrical meandered lines compact microstrip resonant cell (SMLCMRC), is proposed as a new harmonics control circuit (HCC), which resulted in size compression, power added efficiency (PAE) enhancement, power gain improvement, and better linearization in the PA. In this work both of the conventional class-F amplifier and proposed amplifier with SMLCMRC is designed at 1.8 GHz. The measurements show that the proposed PA with SMLCMRC has 72.54% maximum PAE, 17.13 dB gain and the 1 dB compression point (P1dB) is about 35.1 dBm. These results show, 16.5% improvement in PAE, 1.33 dB increment in gain and 1.1 dB improvement in linearity operating range of proposed amplifier compared to the conventional PA.     

改进型宽带Doherty功率放大器的设计

根据Doherty技术,设计了一款改进型宽频带功率放大器。在设计过程中,分析了λ/4线对Doherty功率放大器(DPA)的影响。通过对阻抗比的研究,在理论上延拓了功放的带宽。此外,应用不对称功率输入结构来克服阻抗比变化所带来的非理想调制效应。为了证明文中的理论分析,采用飞思卡尔公司的LDMOSFET功放管MRF6S20010,最终设计实现了一款工作于1 900～2 200MHz的宽频带Doherty功率放大器。测试结果显示,改进型宽带功放相对于传统Doherty功率放大器有很大的优势,可用于无线通信领域。     

基于带通匹配网络理论的宽带高效率功放设计

针对超宽带(2 GHz～4 GHz)高效率功放的设计要求,提出了一种可行的实现方法:采用Load-Pull技术确定最佳输入输出阻抗,并利用基于传输线的带通网络完成了宽带匹配。基于此方法,采用CREE公司GaN HEMT CGH40010进行实际仿真,在输入为27.5 dBm,偏置为28 V时,2 GHz～4 GHz频率范围内功率附加效率优于50%,输出功率高于38.9 dBm,带内增益波动小于2 dB,验证了此方法的有效性。     

基于氮化镓特征的高效功率放大器拓扑设计

基于对功率三极管实际输出端特性的考虑,提出一种易实现的高效率功放拓扑结构,并通过负载控制理论进行更贴合实际的理论分析。基于CREE公司GaN HEMT CGH40010仿真,在输入为25 dBm,偏置为28 V,带宽在2.98 GHz~3.02 GHz时,输出功率高于38.5 dBm,功率附加效率优于70%,并且在3 GHz时功率附加效率达到73.4%。在15 V~30 V的偏置范围内,漏极效率达到70%以上,仿真结果很好地验证了拓扑的可行性。     

A broadband Doherty power amplifier with harmonic suppression

In this paper, the design and implementation of the broadband, Doherty power amplifier (DPA) with 2nd and 3rd harmonics suppression, with theoretical analysis is presented. In the proposed structure a novel harmonic suppressed Wilkinson power divider used in DPA, which results in harmonic suppression with high level of attenuation. Moreover the proposed DPA has major advantages in terms of the linearity and works on a wideband frequency range (2.1–2.7 GHz) with minimum 40% drain efficiency (DE). The linearity of the proposed DPA is increased extremely, which significant improvement (7 dBm) is achieved from the main amplifier. In the proposed DPA, the main and the auxiliary amplifiers are implemented using Class-AB and Class-C topology respectively with equal MRF6S27015N MOTOROLA transistors in LDMOS technology.     

基于列车监测网络设备的射频功放模块设计

列车关键设备及行车状态的无线实时监测是列车安全运行的有效技术保障,而如何延长无线监测节点通信距离、增强通信可靠性成为研究重点。本文提出适用于列车监测特殊环境的射频功放模块设计方法,采用集成化芯片RF5110G避免内部干扰,通过滤波电路和阻抗匹配优化电路板设计,所设计的功放模块很好地解决了列车特殊环境导致的信号衰减问题,增强了监测网络节点数据传输可靠性,为列车监测、维护提供了可行的方法。     

基于ADS平台不对称Doherty功率放大器的仿真设计

为在高线性的前提下提高WCDMA基站系统中功率放大器的效率,仿真设计了一款工作于2.14 GHz频段不对称功率驱动的Doherty功率放大器。基于ADS平台,采用MRF6S21140H LDMOS晶体管,通过优化载波放大器和峰值放大器的栅极偏置电压改善三阶互调失真(IMD3),同时通过调节输入功率分配比例改善由于峰值放大器对载波放大器牵引不足导致的失配问题,从而改善不对称Doherty功率放大器的输出性能。仿真结果表明,当载波放大器的栅极偏置电压为2.84 V,峰值放大器的栅极偏置电压为0.85 V并且输入功率比例为1:2.3,输出功率为44 dBm时其功率附加效率(PAE)为24.21%,IMD3为-44.46 dBc,和传统AB类平衡功率放大器相比PAE提高了8.58%,IMD3改善了6.98 dBc。     

Bandwidth enhancement of an inverse class-F power amplifier based on LDMOS devices

In this article, we report the design of an inverse class-F power amplifier for L-band transmit/receive module based on LDMOS (laterally diffused metal oxide semiconductor) transistors. The objective was to obtain high power efficiency over a wide band. Measurements showed a minimum of 61% power added efficiency (PAE) and 10?W output power with a gain of 14?dB over a bandwidth of 200?MHz. Average measured performances are, respectively, 11.4?W (±1.4?W) output power and 62.8% (±1.8%) PAE; 64.5% maximum PAE associated with 12.7?W output power has been reached. These results are, to our knowledge, the highest reported combination of power efficiency and bandwidth.