2.4ghz功率放大器的研究

1、國內(nèi)圖書分類號：TN722.1 國際圖書分類號：621.38 碩士學位論文 2.4GHz 功率放大器的研究 碩 士 研 究 生： 莊嚴 導(dǎo) 師： 劉曉為教授 申 請 學 位： 工程碩士 工 程 領(lǐng) 域： 集成電路工程 所 在 單 位： 微電子科學與技術(shù)系 答 辯 日 期： 2008 年 7 月 授予學位單位： 哈爾濱工業(yè)大學 哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 - - I摘 要 射頻功率放大器在雷達、無線通信、導(dǎo)航、衛(wèi)星通訊、電子對抗

2、設(shè)備等系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代無線通信的關(guān)鍵設(shè)備。與傳統(tǒng)的行波放大器相比，射頻固態(tài)功率放大器具有體積小、動態(tài)范圍大、功耗低、壽命長等一系列優(yōu)點；由于射頻功率放大器在軍事和個人通信系統(tǒng)中的地位非常重要，使得功率放大器的研制變得十分重要。因此對該課題的研究具有非常重要的意義。 目前 GaAs FET 器件由于噪聲低、效率高、線性度好等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于射頻功率放大器。本文討論了 GaAs FET 有源器件的模型，利用 S 參數(shù)分析了射頻功

3、率放大器的增益和穩(wěn)定性，詳細討論了阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和偏置網(wǎng)絡(luò)的具體實現(xiàn)，綜述了射頻功率放大器的幾種主要設(shè)計方法。本文對單管射頻功率放大器的研制方法包括：小信號 S 參數(shù)法和負載牽引法。設(shè)計軟件采用 Agilent ADS 軟件進行仿真設(shè)計，在選定合適的拓撲結(jié)構(gòu)后，對放大器的靜態(tài)偏置點、輸入輸出匹配電路進行仿真，通過應(yīng)用小信號 S 參數(shù)設(shè)計方法和非線性設(shè)計方法分別進行仿真設(shè)計，指出了設(shè)計過程中的一些問題。之后對該設(shè)計電路的幾個重點的性能指標進

4、行測試及優(yōu)化。最終設(shè)計完成的功率放大器在中心頻率 2.45GHz 處增益達到 16.744dB，1dB 壓縮點處輸出功率為 33.762dBm，三階交調(diào)為-25dBc，輸入輸出電壓駐波比均小于 1.5，滿足預(yù)期設(shè)計目標。 最后，利用仿真設(shè)計結(jié)果與集成功率放大模塊進行了詳細對比和討論，得到了利用集成功率放大器芯片組成的功率放大模塊更適合這個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件傳輸平臺的結(jié)論，并完成功率放大模塊及射頻前端發(fā)射接收鏈路的設(shè)計，與前級微處理器部分