1. 研究目的与意义
现代无线数字通信对射频功率放大器的线性度要求非常高,能够提高放大器线性度,并且与效率的电路设计是非常有价值的。本课题需要设计一个自适应偏置电路,在不同的功率输入条件下,以及由于功率输入不同而产生的不同工作温度下,能够改善功率放大器的线性度。同时不影响功率放大器的效率。
1)自适应偏置电路。晶体管构成的放大器要做到不失真地将信号电压放大,就必须保证晶体管的发射结正偏、集电结反偏。即应该设置它的工作点。所谓工作点就是通过外部电路的设置使晶体管的基极、发射极和集电极处于所要求的电位(可根据计算获得)。这些外部电路就称为偏置电路。
2)射频功率放大器。射频功率放大器由于尺寸小、线性度高、噪声低等优点,广泛应用在卫星通信、移动通信、雷达和电子战以及各种工业装备。随着无线通信和军事领域新标准新技术的发展,日益要求提高射频功率放大器的性能,使之在更宽频带内,具有更高的输出功率、效率和可靠性。例如为在有限的频谱范围内容纳更多的通信信道,获得较高的码片速率和频带利用率。现在通信系统均采用了qpsk、等线性调制技术,这些调制方法对功放的非线性特性非常敏感,因而对放大器有更高的线性要求,提高功率放大器的可靠传输,以避免对邻近信道的干扰,保证调制的窄带特性。这就要求射频功率放大器具有良好的线性。在第三代移动通信系统(3g)中,要求数据传输速率达到2mbit/s,单个信号的带宽达5mhz,这就需要射频功率放大器具有宽带特性;为了降低通信运营商的运营成本,减小冷却成本、易于热控制,要求提高射频功率放大器的效率;为了减小功率放大的级数,减小功率管的使用,以更低的功率进行驱动,降低成本,这就要求提高射频功率放大器的增益;为了增加通信基站的覆盖范围,减小固定区域内所需要设置的基站以节约成本,同时减小电路的尺寸和重量,这就要求提高射频功率放大器的输出功率。
为了满足以上各种应用需求,近50年来人们不断推动射频功率放大器的发展和进步。在这50年的发展过程中,射频器件及射频技术的发展是推动射频功率放大器发展的两大因素。射频器件的发展使射频功率放大器的发展成为可能,射频技术的发展使射频功率放大器的性能得到提高。
2. 研究内容和预期目标
一.研究内容
1. 射频功率放大器的线性度。
2. 熟悉并掌握自适应偏置放大电路。
3. 研究的方法与步骤
本课题需要设计一个自适应偏置电路,在不同的功率输入条件下,以及由于功率输入不同而产生的不同工作温度下,能够改善功率放大器的线性度。同时不影响功率放大器的效率。软件工具为awr仿真分析软件。
一.microwave office简介
microwave office,是awr公司推出的微波eda软件,为微波平面电路设计提供了最完整, 最快速和最精确的解答。它是通过两个模拟器来对微波平面电路进行模拟和仿真的。对于由集总元件构成的电路,用电路的方法来处理较为简便;该软件设有"voltairexl"的模拟器来处理集总元件构成的微波平面电路问题。而对于由具体的微带几何图形构成的分布参数微波平面电路则采用场的方法较为有效;该软件采用的是"emsight"的模拟器来处理任何多层平面结构的三维电磁场的问题。"voltairexl" 模拟器内设一个元件库,在建立电路模型时,可以调出微波电路所用的元件,其中无源器件有电感、电阻、电容、谐振电路、微带线、带状线、同轴线等等,非线性器件有双极晶体管,场效应晶体管,二极管等等。"emsight"模拟器是一个三维电磁场模拟程序包,可用于平面高频电路和天线结构的分析。
4. 参考文献
[1] 金聪.数字水印理论与技术[m].北京:清华大学出版社.2008
[2] 王颖,肖俊,王蕴红. 数字水印原理与技术[m].北京:科学出版社.2007
[3] 赵彦玲,郑晓势,刘广起等.一类dct域鲁棒的数字水印算法[j].四川大学学报, 2007,39(5):272-276
5. 计划与进度安排
3.1-----3.15 完成开题报告
3.15-----4.9 电路设计
4.9-----4.30 电路仿真
