带功率检测的高线性度功率放大器研究开题报告

本课题主要设计一个功率检测电路，与功率放大器配合实用，可根据检测到的输入功率的大小自动调整放大器工作状态，起到提高放大器效率的作用，同时对线性度也有一定改善。

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。

二、射频功率放大器的设计难点和研究热点

射频功率放大器与一般线性射频放大器的主要区别之一是：为了提高输出功率，放大管的输出阻抗和负载阻抗一般不成共轭匹配关系，而是采用下面论述的负载线匹配方法。

1.1负载线匹配方法

大器的输入匹配网络可以使用共轭阻抗匹配方法，但是它不适于大信号模式下的输出匹配网络。主要因为功率放大管的电流输出驱动能力有限，且输出电压摆幅受电源电压的限制；而共轭匹配理论假设放大管的驱动能力不受限制，输出电压摆幅也不受限。另外，共轭匹配没有充分利用管子的电流输出能力，如果充分利用应采用比源阻抗实部更小的负载电阻，它是最大电压与最大电流的比值，一般称作负载线匹配电阻。

1.2 线性化方法

（1）功率回退 它在过去的大功率功放中比较常用。基本思路是降低功放输入信号的强度，以免功率增益出现压缩。但是功率回退时，功率效率急剧下降，平均功率效率更低，不能充分利用功放的放大能力，往往造成巨大浪费。

（2）预失真 这种方法在输入端对基带信号进行预失真，补偿调制模块和功放模块造成的功率压缩，从而输出线性化信号。它既可以采用模拟预失真也可以采用数字预失真。模拟预失真需要设计与功放功能相反的组件，在精度上很难实现；数字预失真则需要自动控制机制，实现起来比较复杂。随着现代制造工艺的飞速发展，采用CMOS数模混合的预失真方法，将是未来几年深亚微米CMOS功放线性化的主流研究方向之一.

三，本课题思路

结合上述内容，对于用功率检测电路来控制射频功率放大器的工作状态达到提高线性度的目的。