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基于ADS的1900MHz射频功率放大器设计

孟海成  
【摘要】: 射频功率放大器是通信设备的核心组成部分,而一个通信系统性能的优劣在很大程度上取决于射频功率放大器的性能。另外,在设备成本上,该部分也占有很大比例。射频功率放大电路总是要求输入一定范围的频率,输出一定要求的功率,并且在增益和效率等方面满足一定的要求,甚至对电路尺寸和供电电路也会提出特定的要求。由于射频功率放大器工作频率高、功率大,工作效率是需要考虑的主要因素之一。同时,工作在大信号状态下,对有源器件的选取和电路设计就不同于小信号下射频放大电路的设计。因此,选择射频功率放大器作为研究目标具有重要的实际意义。 本文选用NEC公司两款工作频率高、噪声系数小、效率高的GaAs FET作有源器件,详细介绍了器件的模型,利用S参数法对放大器的增益、稳定性做了仿真分析,并对最佳阻抗的取得和匹配电路的设计进行了系统的研究探讨。利用Agilent ADS软件进行仿真和辅助设计,不仅可提高设计速度,也增大了设计的成功性,是当今射频电路设计的主要方法。 本文所做的主要工作如下: 1.提出了射频功率放大器宽范围供电电压设计思想,并应用到射频功率放大器的设计中; 2.对用分立元件设计射频功率放大电路进行了相关研究,设计出了可用于第三代移动通信的两级射频功率放大电路; 3.对放大电路多个性能指标进行了仿真优化,给出了具体元件参数并布局了版图; 4.给出了用分立元件设计射频功率放大器应注意的问题和建议。


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