1. 研究目的与意义
背景:
伴随第三代通讯系统的不断发展,射频功放在无线通讯领域也获得了越来越多的运用,由于要考虑通讯的质量,对于射频功放的设计要求也就越来越严格。推挽式电路结构在减小直流损耗以提高效率的同时也保持了良好的线性度。推挽式功放结构在音频功放领域已经发展为一项很成熟的技术,而在射频以及微波功放领域,在单片上实现npn-pnp互补管难度很大,因此该结构有良好的优越性却很难得到应用。上世纪80年代中期,robert g.meyer提出一种单电源供电的npn-npn推挽式电路结构,试图运用在射频功率放大器芯片中,同时兼顾射频功率放大器的效率和线性度。传统有耗匹配电路,使电路没有发挥应有性能,线性度和效率较推挽式有很大的偏差,同时和差分推挽放大器性能对比。
目的及意义:
采用npn-npn推挽结构射频功率放大器,构建了无损耗输入输出匹配网络,在保持线性度的同时进一步提高了放大器的工作效率,使得传统音频领域采用的推挽式功率放大器结构得以应用到射频功放领域,电路在保证功率放大器的线性度的情况下,提高电路效率,增大了电路的输出效率。因此,研究一个基于推挽结构的功率放大器具有巨大的意义,能够极大的提高功率放大器的性能和效率。
2. 研究内容和预期目标
本课题主要研究在单电源推挽拓扑结构基础上设计新型NPN推挽式射频功率放大器,为克服推挽放大电路的失真获得较好的线性度和效率,设置晶体管工作于AB类工作状态,在晶体管发射极添加二极管,为晶体管提供偏置电压,使其工作在线性区,只要有信号进入输入端在正负半周进行放大输出都能拥有良好的线性度,克服交越失真。设置输入输出匹配网络,为保证功率放大器获得较高的效率,需要采用无损耗匹配网络,利用AWR软件仿真,研究在小信号下电路的S参数和大信号下电路的功率参数仿真结果。并对比传统放大电路,差分推挽放大电路仿真结果,说明新型推挽射频功率放大器的不同和优点。 本课题预期解决信号失真问题,构建无损耗匹配网络,电路获得理想线性度和效率,完成电路放大功能。
3. 研究的方法与步骤
做好前期工作基础上使用awr软件进行仿真。
(1)设计放大电路,匹配电路;
(2)将推挽式,差分推挽以及传统放大电路进行比较分析;
4. 参考文献
[1] 通信电子线路.严国萍.北京科学出版社
[2] 高频电子线路.宋树祥.北京大学出版社
[3]asbeck p, efficiency and linearity improvement in power amplifiers for wireless communications. ieee gallium arsenide integrated circuit (gaas ic) symposium, 1998: 15-18.
5. 计划与进度安排
1、2.22-3.6查阅资料,填写开题报告,完成外文资料的翻译。
2、3.7-3.20熟悉microwave office环境。
3、3.21-3.31确定设计思想,按要求进行电路设计。
