RF LDMOS功率放大器匹配电路设计与研究开题报告

 2022-03-01 19:53:13

1. 研究目的与意义

九十年代中后期开始大批量生产ldmos(laterally diffused metal oxide semiconductor:横向扩散金属氧化物半导体),作为微波低端大功率(20w以上)器件的主流技术,2.4ghz以下输出峰值可达到200w以上,年产量超过4亿美元。与传统的双极型晶体管相比,ldmos器件在2.4ghz以下频段时,增益、线性度、开关性能、散热性能、价格等方面都有明显的优势。今后ldmos将向更高频率、更底成本方向发展。ldmos是为900mhz蜂窝电话技术开发的,蜂窝通信市场的不断增长保证了ldmos晶体管的应用,也使得ldmos的技术不断成熟,成本不断降低,因此今后在多数情况下它将取代双极型晶体管技术。与双极型晶体管相比,ldmos管的增益更高,ldmos管的增益可达14db以上,而双极型晶体管在5~6db,采用ldmos管的pa模块的增益可达60db左右。这表明对于相同的输出功率需要更少的器件,从而增大功放的可靠性。

自本世纪初以来,硅基射频横向扩散金属-氧化物-半导体(rf ldmos)功率晶体管的技术不断进步,性能不断提高,具有增益高、线性好、输出功率大及可靠性高等优点,其工艺与常规的cmos工艺兼容,成本低廉。射频ldmos晶体管在性能上优于硅双极晶体管和镓砷场效应管,一跃成为移动通信基站与l、s波段雷达中功率放大器的首选器件。

移动通信不断发展,基站数量将急剧增加,对ldmos器件需求巨大。因此,自主研发高性能的民用射频ldmos功率器件并逐步实现产业化,不仅能够填补国内民用射频通信器件国产化的一项空白,而且还可以打破国外企业在此领域的垄断,具有经济和战略上的双重意义。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:

(1)rf ldmos的器件模型;

(2)射频功率放大器的一般设计流程;

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3. 研究的方法与步骤

方法:

1.首先查阅相关资料,对资料进行研究和整理,结合实际需要提出设计方案。

2.对于射频功放rf ldmos进行小信号s参数仿真,针对869~960mhz频率范围内进行一个匹配电路的分析,计算出在这个频段内的输入输出阻抗,使其能匹配的到50Ω的系统参考阻抗,最后完成匹配设计的完整的射频功放电路。

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4. 参考文献

[1]杨务诚. gaas hbt mmic 功率放大器的设计[d]: [硕士学位论文]. 湖南:湖南大学,2012

[2]王锋,胡善文,张晓东等. 一种用于rf ldmos功率放大器的匹配技术[j]. 固体电子学研究与进展,2011,31(2): 159-164

[3]王钦,孙伟锋,刘侠等. 体硅高压ldmos器件温度分布模型[j]. 电子器件,2007,30(3): 6779-782

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5. 计划与进度安排

(1)2022.2.20-2022.2.26图书馆查阅资料;

(2)2022.2.27-2022.3.5网上查阅资料;

(3)2022.3.6-2022.3.12完成开题报告;

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