用于移动通信系统的新高效率E类功放

本文简要介绍了功率放大电路的工作原理、电路结构和技术特性，着重讨论了三种最新的高效率E类功放电路，并展望了它们在移动通信领域的美好应用前景。     

D类MOSFET在发射机射频功放中的应用

分析了MOSFET的开关特性，阐述了D类MOSFET在数字化调幅发射机射频功放电路中的应用方法，并对MOSFET的维护和测试进行了说明。     

全固态功放系统在电视发射机上应用

文章针对１０ｋＷ双通道电视发射机的部分固态化改造，详细论述了固态功放在老设备改造过程中的应用。介绍了具体改造方案和步骤。     

1.8 GHz CMOS高效率E类功率放大器

电子产品的低功耗设计已成为研究的热点,低功耗、高效率功率放大器已成为降低系统功耗的关键所在.E类功率放大器是一种开关模式的功率放大器,理论上可以达到100%的漏极效率,具有广泛的应用前景.论述了用标准CMOS工艺实现高效率E类功率放大器所面临的诸多挑战以及一些相应的解决措施,并以0.18μm CMOS工艺设计了包含驱动级的两级结构的E类功率放大器.Spectre仿真结果表明,所设计的功率放大器在 25.5 dBm的输出功率时,具有52.8%的功率附加效率.     

高效率E类射频功率振荡器的设计

主要介绍了高效率E类射频功率振荡器的原理和设计方法,通过电路等效变换,E类射频功率振荡器最终转换成与E类放大器相同的结构,MOS管工作在软开关状态,漏极高电压、大电流不会同时交叠,大大降低了功率损耗,在同等工作条件下,能够获得与E类放大器相似的高效率。文中以ARF461型LDMOS做为功率器件,结合E类射频振荡器在等离子体源中的应用,给出了的设计实例。ADS仿真结果表明,在13.56MHz的工作频率下,振荡器输出功率46W,效率为92%,符合设计预期。     

双向TVS管在中波发射机功放电路中的应用

通过建模对比了1 kW和3 kW发射机功放电路的差异,利用双向TVS管的特性将其设计在发射机功放电路中来泄放大的雷电流,并对其电路性能做出了仿真分析。     

新型三等分Wilkinson功分器在高效率功放中的应用

针对一种新型的三路Doherty功率放大器,为满足其对称结构要求,在传统对称结构二等分功分器基础上,结合三路Doherty功放电路尺寸,通过理论计算和采用ADS软件仿真的方法设计了对称结构三等分Wilkinson功分器.其尺寸为19mm× 11 mm,在2.11 ～2.17 GHz内,插入损耗小于0.4dB,输出端口隔...     

遥测发射机中的微波锁相调频技术研究

本文介绍了再入遥测系统中发射机的微波锁相调频技术,分析了几种微波锁相调频方案构成及其电路的性能和应用。研究结果表明,两点注入式微波锁相调频适用于高码速率、宽频带与调制响应要求比较高的遥测系统。     

高效率开关F3/E类功率放大器

介绍了一种高效F3/E类功率放大器的设计方法,该放大器将F类功率放大器的谐波控制电路引入逆E类功率放大器的负载网络,以改善放大器性能。此电路结构提升了放大器的功率输出能力,降低了电路对功率放大器管器件漏极耐压特性的要求,增强了器件工作时的安全性。详细阐述了该放大器的设计过程,并给出了负载网络各器件的最佳设计取值方程。选用GaNHEMT器件研制了S频段F3/E类功率放大器测试电路。实测结果表明该放大器在驱动功率为27 dBm时,可获得40.3 dBm的输出功率,具有13.3 dB增益,工作效率高达78.1%,功率附加效率为75.2%。实测结果与仿真结果吻合,验证了设计方法的正确性。     

S波段高效GaN逆E类功率放大器

介绍一种高效逆E类功率放大器的设计方法,并选用GaN器件设计了工作于2.3GHz的逆E类功率放大器。当供电26V,输入功率26dBm时,放大器输出功率40.2dBm,工作效率76.1%,PAE为73.3%。提供了详尽的仿真与实测数据并对放大器性能进行分析。用数字预失真技术对逆E类功率放大器进行线性化校正并取得了良好的效果。     

高效率E类放大器

E类放大器是一种新型高效率功率放大器,理论效率接近100％,有很好的发展前景,本文介绍了E类放大器当前发展概况、电路结构、工作原理、技术特性;给出了理论分析、设计方法以及微波频段E类放大器出现的新问题,最后给出集中参数电路和微带电路的E类放大器实例。     

基于GaN HEMT 器件的宽带高效功率放大器

介绍一种宽带高效放大器设计方法,并基于GaN HEMT器件研制了宽带高效功率放大器。采用源牵引和负载牵引方法获得适应宽带条件的最佳源阻抗和负载阻抗,然后综合宽带匹配网络并实现测试电路设计。实测结果表明,该放大器在0.9～2.7GHz工作频带范围内,放大器输出功率均大于10W,工作效率在51%～72%之间,增益大于13dB。为改善放大器线性度指标,采用商用预失真芯片搭建简单的预失真电路对放大器进行线性化校正,并给出了详细的测试结果。     

大功率发射机中的热管应用

介绍了一款大功率发射机的散热设计,由于存在局部热点,采用热管散热装置。设计全程使用了专业电子设备热仿真ICEPAK软件,进行计算机辅助设计,提高了设计效率。设计时根据发热量,计算给出了风机的选择方法。仿真发现即便选用高效率插片成型散热器仍不能消除局部热点,为此在关键热源底部预埋热管,进行温度均匀,这一措施能有效解决这一难题。经过设计验证,取得了很好的效果。     

一种E类高效GaN HEMT功率放大器设计

功率附加效率是现代无线通信系统中一个重要的指标,较高的效率会大幅提高无线通信系统的运行时间,增强电池的续航能力,提高能源利用率,对移动通讯设备和移动安防设备而言,这几点尤为重要。文中以一款GaN HEMT功率放大器为基础,设计了一种简洁有效的E类功率放大器,用负载牵引技术和谐振器提高了器件的功率附加效率,在120～200 MHz近一个倍频程的工作频带内,实测功率附加效率均约达到74%,增益和输出功率分别约为13 dB和40 dBm。     

一种C波段E类GaN MMIC功率放大器设计

基于0.25μm GaN HEMT设计了一种工作于C波段、结构简单、宽带高效的E类功率放大器。针对单片微波集成电路(MMIC)功率放大器设计中射频扼流圈所占面积较大且难以实现的问题,采用有限元直流馈电电感替代扼流圈电感,抑制晶体管寄生参数C_ds对最高工作频率的影响,并采用低Q值混合参数匹配网络,将功率放大器电路输入输出的最佳阻抗匹配到标准阻抗50Ω。版图后仿真结果表明,在4.1～4.9 GHz工作频段内,功率附加效率为51.309%～58.050%,平均增益大于11 dB,输出功率大于41 dBm。版图尺寸为2.7 mm×1.4 mm。     

GaN HEMT工艺的X波段发射前端多功能MMIC

采用0.25 μm GaN HEMT 工艺,研制了一款X 波段发射前端多功能MMIC,片上集成了一个单刀双掷(SPDT)开关和一个功率放大器电路。其中SPDT 开关采用对称的两路双器件并联结构,功率放大器采用三级放大拓扑结构设计,电路采用电抗匹配方式兼顾输出功率和效率。测试结果表明,在8～12 GHz 频带内,芯片发射通道饱和输出功率为38.6～40.2 dBm,功率附加效率为29%～34.5%,其中开关插入损耗约为0.8 dB,隔离度优于-45dB。该芯片面积为4 mm×2.1 mm。     

ISO 14443单芯片读卡机发射电路的设计

介绍一种新的CMOS功率放大电路,该电路既有开关型放大器的高效率的特点,同时又具备线性功率放大电路能输出可变包络的特点,而且可以根据实际需要对输出功率进行调节。电路在0.6μm工艺线上流片。经测试验证电路能在-20°C～80°C的温度范围内工作,工作电压范围为2.5V～5.5V,输出功率可在很大范围内进行调节,在5V条件下,最大输出功率可达6.25W。     

基于GaN HEMT 多倍频程高效率功率放大器设计

使用GaN HEMT 功率器件,设计了一款多倍频程高效率功率放大器。利用负载牵引技术分析输入功率、偏置电压、工作频率对功率器件输出阻抗的影响,从而寻找出满足宽带性能的最优阻抗区域;输入、输出匹配网络采用了切比雪夫多节阻抗变换器的综合设计方法,很好地拓展了匹配网络的带宽性能,从而实现了0. 8 ~4. 0 GHz(相对带宽133%)多倍频程高效率功率放大器电路。连续波大信号测试结果表明:在0. 8 ~ 4. 0 GHz 的频率范围内输出功率为39. 5 ~42. 9 dBm,漏极效率为54. 20% ~73. 73%,增益为9. 4 ~12. 0 dB。在中心频率2. 4 GHz 未利用线性化技术的情况下使用5 MHz WCDMA 调制信号测试得到邻近信道泄漏比(ACLR)为-27. 2 dBc。设计的工作频率能够覆盖目前主要的无线通信系统GSM900M、WCDMA、DCS1800 LTE、PCS1900 LTE、3. 5GHz WiMAX 以及下一代移动通信系统(5G)等。