高效率包絡(luò)跟蹤功率放大器的設(shè)計.pdf

1、為了提高數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率，現(xiàn)代的無線通信系統(tǒng)中普遍采用變包絡(luò)的復(fù)雜調(diào)制技術(shù)，這導(dǎo)致信號具有很高的峰均功率比。為了滿足線性要求，這就要功放工作在輸出功率回退的低效率區(qū)域。采用電源調(diào)制的包絡(luò)跟蹤技術(shù)是由于其高效寬帶等優(yōu)點成為提高功放平均效率的最有效的方案之一。本文主要研究高效包絡(luò)跟蹤放大器的設(shè)計，首先對包絡(luò)跟蹤放大器的結(jié)構(gòu)原理進(jìn)行了簡要介紹，然后重點研究了包絡(luò)放大器和對應(yīng)功放的優(yōu)化設(shè)計。
　　高效寬帶的包絡(luò)放大器設(shè)計是ET設(shè)計的主

2、要難點之一。本文著重分析了線性放大器和 Buck型開關(guān)直流-直流變換器并聯(lián)組成的混合型包絡(luò)放大器的原理和設(shè)計，并對其紋波和開關(guān)頻率等指標(biāo)進(jìn)行了估計。以此為基礎(chǔ)，設(shè)計了小功率（500mW以下）低輸出電壓（5V及以下）輸出的混合型包絡(luò)放大器，以不同的單音包絡(luò)信號進(jìn)行了測試，效率約為51％到75%。此外，本文對該包絡(luò)放大器線性和開關(guān)部分設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，制作了最高輸出功率約10W、最大輸出電壓約15V的混合型包絡(luò)放大器，在輸入幾組不同的單音包絡(luò)信

3、號測試下，效率約在60%到80%。最后，對利用甚高頻E類直流-直流變換器的新型高效寬帶包絡(luò)放大器進(jìn)行了初步研究，并設(shè)計仿真了E類直流-直流變換器。
　　射頻功放所能到達(dá)的最大效率限制著ET技術(shù)的效率。本文分析了晶體管寄生參數(shù)對實際F類功放設(shè)計的影響，尤其是ET中功放管的非線性輸出電容隨漏極電壓的變化而引起負(fù)載阻抗的變化。為了取得最大平均效率，文中針對特定信號（WCDMA信號）的概率分布對功放負(fù)載進(jìn)行了優(yōu)化匹配設(shè)計。最終，利用飛思卡

4、爾公司的GaAs pHEMT晶體管MRFG35010設(shè)計制作了用于ET的F類功放，經(jīng)單音信號測試，在漏極電壓12V，輸入功率為28.9dBm時，輸出功率39.1dBm，漏極效率約為70.5%。
　　最后，本文對ET整體設(shè)計實現(xiàn)中功放特征提取和包絡(luò)波形控制進(jìn)行了研究，并對理想包絡(luò)放大器下的ET進(jìn)行了整體仿真。驗證了ET對功放平均效率的提高以及等增益包絡(luò)波形控制對ET線性的改善。最終，借助儀器以實際的包絡(luò)放大器和功放進(jìn)行了簡化的ET實