基于ADS的宽带微波功率放大器设计

宽带微波功率放大器在雷达和电子对抗中的应用越来越广泛,而宽带微波功率放大器的设计在国内还处于起 步阶段。本文采用实频技术方法和负载线仿真的方法设计了输入输出匹配电路,并使用先进的微波电路设计软件ADS 对电 路进行了优化和仿真,最终设计出一款X 波段宽带微波功率放大器。     

射频功率放大器模块的设计与实现

提出了功率放大器设计中的两个关键问题，结合GSM直放站功率放大器模块的工程实例，详细分析了该功率放大器模块的设计过程．最后给出该模块样机的实测结果，进一步验证了设计方法的有效性。     

基于小信号S参数的MOSFET射频功率放大器设计

介绍了如何利用场效应管的小信号散射(S)参数设计射频功率放大器,并采用此设计方法,选用场效应管,设计了一种工作在160 MHz频段的金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)功率放大器.在工作频段内,功率放大器增益大于23 dB,输入端口的匹配网络的回波损耗S11优于-19 dB.实例证明:该设计方法仿真简单,易于实现,具有重要的工程应用价值.     

一种实用的调频宽带功率放大器

本文介绍了一种在调频通信中实用的宽带线性功率放大器.给出了由摩托罗拉公司MRF148组成的一款60W推挽式调频宽带线性功率放大器的具体电路,并对电路的设计和PCB设计及散热问题进行了详细分析.     

程控宽带直流功率放大器的设计

以压控运放AD603、功率运放THS3092、10位串行D/A芯片TLC5615和AVR单片机ATmega128为核心,以液晶屏、键盘为人机接口,通过软件补偿增益误差,设计一种可编程控制电压增益的大功率宽带直流放大器。该放大器可实现0～60dB增益范围内1dB步进可调和DC～10MHz带宽,控制误差不大于3%,50Ω负载上最大不失真输出有效值达到10V。     

CMOS射频功率放大器的设计方法

使用主流的CMOS工艺设计高效率、高增益和一定输出功率的射频功率放大器仍然是无线通信片上系统面临的主要挑战之一。本文简述了CMOS射频功率放大器的研究热点和设计难点,重点讨论了负载线匹配、线性区扩展和功率效率增强等关键技术,并提出了一种改进型的包络消除与恢复(EER)的线性扩展法,能满足宽带通信系统的功率放大需要。     

一种应用于2.2GHz的射频功率放大器设计

采用Cree公司提供的CGH40010F GaN高电子迁移率晶体管(HEM T)作为有源器件,设计了一款工作在2.2 G Hz的射频功率放大器.利用ADS软件对功率管的偏置电路进行设计的仿真,利用阶跃式匹配方法扩展了带宽,通过对功率管寄生参数的仿真,有效地提高了功率附加效率(PA E).仿真结果表明,在2.1 GHz～2.3 GHz的频率范围内,小信号S21增益为12.03 dB～12.77 dB,大信号输出功率为40.17 dBm,功率附加效率达到61.3％.达到设计指标的要求.     

基于GaN HEMT的S波段的功率放大器设计

采用内匹配技术,使用单胞的电路结构,设计并实现了一款3.8~4.2 GHz的功率放大器。该放大器基于南京电子器件研究所自主研制的GaN HEMT管芯芯片。通过优化设计该放大器在10%的相对带宽、漏源电压28 V、连续波的工作条件下,实现了输出峰值功率P_(out)大于30 W,功率附加效率PAE大于48%,充分显示了GaN功率器件宽带、高效和高功率的工作性能,具有广阔的工程应用前景。     

TD-SCDMA射频功率放大器研究

对采用时分双工模式的TD-SCDMA移动通信系统中的射频功率放大器的EVM性能进行了分析。通过分析功率放大器瞬态响应,得到射频功率放大器在时分双工模式下的EVM指标比频分双工模式下的EVM指标有所恶化的原因,并对基于MW6IC2240的射频功率放大器电路建立了一个二阶R-C模型,进一步分析了功率放大器件和外围电路的参数对功率放大器瞬态响应的影响,得到功率放大器瞬态响应的开关上升时间大小会影响时分双工模式下射频功率放大器EVM性能。基于此,提出了改进TD-SCDMA系统中射频功率放大器EVM性能的方法。改进后的TD-SCDMA射频功率放大器在时分双工模式下的EVM性能与频分双工模式时接近。     

基于开关多模式的Doherty射频功率放大器设计

在工作频率为2.4 GHz的背景下,基于所设计的Doherty功率放大器,设计了一种改进的多模开关控制和包络跟踪调制的Doherty功率放大器。设计中使用的电子管是Renesas的GaAs晶体管NE6510179A。设计的Doherty峰值输出(32.0 dBm)时功率附加效率达到27.2%,回退6 dB时的功率附加效率为27.0%。在与搭建的包络跟踪模型级联改进后,新结构对低输出功率的功率附加效率有一定程度的改善,在中高输出功率部分的线性度有较大的改善。     

基于E类功放质谱射频的电源设计与优化

现场质谱仪在野外长时间续航,要求低功耗、高工作效率、宽范围扫描电压的射频电源予以支持。为满足这些要求,设计了基于 E 类功放模型的射频电源。使用 ADS 设计π型阻抗匹配网络,通过 Multisim联合仿真,对已设计的匹配网络进行参数优化,提高工作效率。与其它射频电源相比,采用单管 E 类开关功放,在简化设计、提升效率、提高射频扫描电压方面更具优势,并能够有效提高质谱仪的质量数扫描范围,增强质谱仪器的现场检测能力,具有十分广泛的应用前景和实际意义。     

高频系统电子管功率放大电路的建模与仿真

根据四极电子管4CW10000B用户手册提供的电气参数和性能测试曲线,利用ADS软件建立仿真模型。结合华中科技大学研发的回旋加速器(CYCHU-10)高频(RF)系统的功率放大要求,利用电子管设计一个输出功率为10kW的功率放大器(PA),同时考虑到了无源网络匹配问题。对101 MHz RF系统中电子管功率放大器进行了仿真,仿真结果符合预期设计指标。     

On design of linear RF power amplifier for CDMA signals

In this paper, we analyze the nonlinear effect of an RF power amplifier on CDMA signals and then derive the direct relation between the power transistor's traditional nonlinearity parameter, the third order intermodulation coefficient (IP₃), and an estimate of the out-of-band emission levels for CDMA signals which is used in IS-95 [1] for the control of the amplifier's nonlinearity. This result will be useful to system and component engineers in design of RF power amplifiers for CDMA wireless systems. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. Int J RF and Microwave CAE 8: 283–292, 1998     

基于多比特带通△∑调制器的射频数字功放

为提高射频功放的线性和效率,提出了一种基于多比特带通△∑调制器(BPDSM)的射频数字功放结构并给出了BPDSM的设计方法。针对调制器CRFB实现结构中关键路径过长的问题,利用重定时、流水线和超前计算等技术对实现结构进行了改进,将BPDSM的实现速率提高至200 MHz。提出了多电平开关功放的电路结构,将多个具有独立电源的开关功放单元进行串联,实现了对BPDSM输出多比特脉冲信号的高效开关放大。最后,利用FPGA器件及分立元件实现了频率为30 MHz的数字功放,输出功率为10 W时效率达到60%。     

一种适用于射频数字功放的量化策略

为了提升射频数字功放整体效率,需要降低前端△∑调制器(DSM)输出的平均切换频率,以减少功放的切换损耗。基于滞环比较思想在DSM中提出了一种可变门限量化策略,并通过理论和仿真分析了该策略下DSM输出的平均切换速率以及带内SNR性能。结果表明,采用所提出的量化策略,在带内SNR减少有限的情况下,能够有效降低DSM输出的平均切换频率。     

高效率线性功率放大器设计

3G信号的高峰均比和快速的包络变化为基站功率放大器的设计提出了新的挑战。结合Doherty技术与基带多项式预失真技术,设计了一款高效率线性功率放大器。仿真分析得到,放大器在输出为P1dB到回退6dB的范围内,效率超过38.4%。使用码率为3.6864Mcps的CDMA2000信号源测试,在输入功率为38.5dBm时,其输出信号的ACPR达到-45dBc。本设计在线性放大的条件下实现了从P1dB处回退6dB范围的高效率放大器。     

多频段功率可控的CMOS开关类功率放大器设计

开关类功率放大器相对于传统的线性功率放大器有更高的效率,其中E类开关功率放大器由于其高效、易于实现等特点被广泛运用,但在低频率时E类功率放大器难以达到足够的输出功率和效率。设计实现的多频段开关功率放大器在高频段（433 MHz）采用E类匹配方式,在较低的频段（315 MHz、230 MHz）采用新颖的方波匹配。在Cadence软件平台下进行仿真及版图绘制,结果显示该多频段开关功率放大器各频段都实现了20 dBm的输出功率,漏极效率均达到40%,同时,通过控制晶体管尺寸,可以对输出功率进行数字控制。     

水声换能器功放与匹配电路的设计与实现

是针对20 k~30 k频段的水声换能器设计D类功率放大器和匹配电路,PWM电路相对线性电路具有效率高、尺寸小等优点,所以D类功放一般选用PWM调制,D类功放由三角波发生器、比较器、功率管以及保护模块组成,实现高效率、低失真的功率放大。D类功放的输出一般都要通过一个低通滤波器来滤除高频信号,来还原低频信号。由于水声换能器是容性负载,会产生很大的无功功率,因此需要设计匹配电路,匹配包括调谐和阻抗匹配。匹配电路的加入能大大减少水声换能器的无功功率,进而提高功放的效率,使水声换能器在工作频段内能稳定工作。