基于GaAs HBT的宽带射频增益模块设计开题报告

 2022-02-22 19:46:14

1. 研究目的与意义

研究背景

如今的无线通信正不断向更高的带宽和更大的信号覆盖范围这两个方向发展。为了为用户提供更大的信号覆盖范围,无线通信系统对其信号发射功率提出了更高的要求。这要求其无线收发系统具有更大的信号放大能力。在用于无线通信系统的几个功能电路中,发射机功率放大器预驱动电路——增益模块(gainblock)是一个关键电路。

增益模块是一种通用型的宽带射频/微波放大器。增益模块广泛应用于微波通信、微波测量、微波仪器、雷达、电子对抗等收发系统中,是发射机的一个重要组成部分,其主要作用是对载波信号提供第一级的放大,为末级的功率放大提供预驱动。增益模块很大程度上决定了发射机发射功率的大小,而功率大小则直接决定了无线通信系统的信号覆盖范围;同时,增益模块的线性度还会直接影响整个系统的线性度,而线性度的好坏则直接决定了无线通信系统的通信质量;可以说增益模块的性能一定程度上制约着整个发射系统的性能,对整个发射系统技术水平的提高也起了至关重要的作用。

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2. 研究内容和预期目标

为了达成上述研究目的,此次设计增益模块工作频率范围应在0.1-4GHz之间。从而满足CDMA450MHz、GSM手机频段、ZigBee协议、超高频及微波频段系统的RFID,第五代通信技术等的应用,以达到大部分主流无线通信系统共用增益模块的目的。同时,要能稳定放大电路输出信号,该电路应具有较大的增益、较大的1dB增益压缩点输出功率以满足大功率系统的需求;该电路应具有较好的输入输出回波损耗性能以满足系统的功率传输特性需求;该电路还应具有适当的反向隔离度从而能减少损耗。

3. 研究的方法与步骤

由于目前的两种常见的增益模块电路结构(达林顿晶体管负反馈放大器和共射共基负反馈放大器)带宽不能满足上述多种应用共用增益模块的需求,所以需要结合已有的电路结构提出一种新的增益模块。因此,本次的设计的方法及步骤如下:第一,分析研究现有的增益模块电路结构(达林顿晶体管负反馈放大器和共射共基负反馈放大器)。第二,结合达林顿晶体管结构和共射共基结构提出一种新的电路结构:达林顿-共射共基增益模块。该电路结构需要满足上述设计的要求。第三,先进行理论计算得出电路结构的各项指标,再通过计算机仿真设计进行验证。通过增益模块的交流小信号等效电路分析计算高频特性。通过AWRMicrowaveOffice微波设计软件进行电路仿真,得到增益模块在0.1-4GHz的工作频率范围内的小信号增益以及输入输出回波损耗、输出功率、反向隔离度等技术指标。其技术指标应实现之前提出的设计目标。

4. 参考文献

[1]清华大学电子学教研组.模拟电子技术基础[m].第三版.北京:高等教育出版社,2000.111-116

[2]peterj.topham,adrianp.long,peterh.sauletal.abroad-bandamplifierusinggaas/gaalasheterojunctionbipolartransistors[j].ieeejournalofsolid-statecircuits,1989,24(3):686-689

[3]wikipedia.millereffect[eb/ol].wikipedia:thefreeencyclopedia.jun2010

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5. 计划与进度安排

1、3.5-3.26查阅资料,完成开题报告,完成外文资料的翻译。

2、3.26-3.31熟悉microwaveoffice环境,收集查询资料。

3、4.1-4.10确定设计思想,按要求设计电路。

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