高效率J類功率放大器的實現(xiàn)與設計
發(fā)布時間：2021-01-05 12:58
二十一世紀信息發(fā)展瞬息萬變,可用的頻率卻越來越稀少,只能不斷開采現(xiàn)有的資源,創(chuàng)造出更巨大的財富。然而準確的發(fā)送傳輸信號,并不失真的接收與送達卻是個令人計無所出的問題。功率放大器便是其中最重要的一環(huán),為了解決這個問題大量,研究學者一擁而入,通過理論與實踐的結合,在帶寬、效率、輸出功率以及線性度等方面不斷突破,在突破過程中產(chǎn)生的新技術、新算法讓功率放大器的性能要求再創(chuàng)新高,如今射頻功率放大器與數(shù)字功率放大器并駕齊驅(qū),在不同行業(yè)不同方向中均扮演者重要角色。本文研究的內(nèi)容如下:1、深入分析研究了J類功率放大器與傳統(tǒng)連續(xù)J（B/J）類,通過負載牽引技術,得到最優(yōu)阻抗,利用J類電流電壓方程,實現(xiàn)匹配,最終設計了寬帶功率放大器在1.8-2.6 GHz頻段內(nèi)的輸出功率為40.2-42.7dBm、漏極效率為67.8%-74.8%;2、對實頻技術深入學習探討,得出綜合表征目標匹配網(wǎng)絡的阻抗函數(shù),實現(xiàn)了一款1.5-3.0GHz的超寬帶J類功率放大器,仿真結果:頻帶內(nèi)輸出功率為38-42dBm,漏極效率大于50%;3、利用雙匹配和后匹配網(wǎng)絡拓展Doherty帶寬,并使載波功放回退前工作在J類工作狀態(tài),回退后工...
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：95 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
通信技術標準的演進
電子科技大學碩士學位論文4然而技術的發(fā)展引來的一個巨大問題是，越來越多的二氧化碳排放，這使得溫室驟然效應加劇。為了降低溫室效應，2019年在日本的G20峰會上，中國已經(jīng)帶頭簽訂了降碳計劃。綠色環(huán)保是5G研究的另一個核心技術。圖1-25G技術的應用場景圖1-2反映了5G技術的應用場景[19]，2017年GSA（GlobalMobileSup-pliersAssociation）指明3300MHz-4200MHz范圍內(nèi)為IMT提供連續(xù)的5G頻譜[19]，隨后幾個月，經(jīng)過不斷研究，中國信工部重新發(fā)布3300-3600MHz和4800-5000MHz為5G系統(tǒng)的工作頻段[20]。功率放大器處于通訊的節(jié)骨眼上，高效率與大寬帶都是5G追求的核心，因為實踐工程中，很難讓功放一直保持在飽和狀態(tài)，因而回退率也是一個重要的目標[21]，如今，基站已經(jīng)廣泛使用Doherty技術[22-24]。針對上述較為詳盡的介紹和提出的問題，本文就J類（B/J類）功率放大器開展研討，探究其在寬帶，超寬帶，以及Doherty狀態(tài)下，性能的優(yōu)劣，并利用新方法提升效率，優(yōu)化性能。1.2國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀射頻功率放大器性能的優(yōu)劣，主要由三大特性衡量：帶寬，效率與線性度。目前大量的設計均圍繞著這三個特性展開，一般情況下，獲取高效率必然以犧牲帶寬為代價[25-29]，這與5G同時具有大寬帶與高效率的目標大相徑庭。綜合考慮帶寬與效率，達到在高效的同時拓展帶寬。2009年S.C.Crispps提出了連續(xù)類寬帶功率放大器，用較為精確的數(shù)學表達式描述了電壓波形的新型公式[30]。介于以往諧波控制類功率放大器在大寬帶時的缺乏，提出更為有效的調(diào)控二次諧波，便能提高帶寬的新型功率放大器的網(wǎng)絡拓
第二章諧波控制類功率放大器的理論研究7第二章諧波控制類功率放大器的理論研究5G已經(jīng)成為當今生活的熱頻詞匯，回顧移動通信從1G到2G，再由2G到3G的發(fā)展猶如老牛拉破車，極其緩慢。3G成了時代的分水嶺，自此之后，移動通信的發(fā)展瞬息萬變，Cisco公司甚至大膽預測，自2010年之后的十年內(nèi)，移動通信能夠達到近百倍增長[60]。對于收發(fā)機系統(tǒng)而言要求越來越高，大寬帶，高效率亙古不變成為追求的目標。功率放大器作為收發(fā)機中非線性最大，失真最為顯著的器件自然成了研究的重點。本章對常見的諧波控制類功率放大器進行簡略的理論分析。2.1功率放大器基礎理論射頻功率放大器，根據(jù)其導通角的差異，可分為A類、B類、AB類和C類。圖2-1根據(jù)功率放大器的工作類型，繪制了每種功率放大器靜態(tài)偏置電壓Q點所在位置。圖2-1不同類型功率放大靜態(tài)共工作點的位置：(a)A類；(b)B類；(c)AB類；(d)C類
【參考文獻】：
博士論文
[1]基于負載阻抗控制的寬帶射頻功率放大器研究[D]. 龐競舟.電子科技大學 2016
碩士論文
[1]J類功放及其在多模移動基站中的應用研究[D]. 吳普超.電子科技大學 2015
本文編號：2958704
【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：95 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
通信技術標準的演進
電子科技大學碩士學位論文4然而技術的發(fā)展引來的一個巨大問題是，越來越多的二氧化碳排放，這使得溫室驟然效應加劇。為了降低溫室效應，2019年在日本的G20峰會上，中國已經(jīng)帶頭簽訂了降碳計劃。綠色環(huán)保是5G研究的另一個核心技術。圖1-25G技術的應用場景圖1-2反映了5G技術的應用場景[19]，2017年GSA（GlobalMobileSup-pliersAssociation）指明3300MHz-4200MHz范圍內(nèi)為IMT提供連續(xù)的5G頻譜[19]，隨后幾個月，經(jīng)過不斷研究，中國信工部重新發(fā)布3300-3600MHz和4800-5000MHz為5G系統(tǒng)的工作頻段[20]。功率放大器處于通訊的節(jié)骨眼上，高效率與大寬帶都是5G追求的核心，因為實踐工程中，很難讓功放一直保持在飽和狀態(tài)，因而回退率也是一個重要的目標[21]，如今，基站已經(jīng)廣泛使用Doherty技術[22-24]。針對上述較為詳盡的介紹和提出的問題，本文就J類（B/J類）功率放大器開展研討，探究其在寬帶，超寬帶，以及Doherty狀態(tài)下，性能的優(yōu)劣，并利用新方法提升效率，優(yōu)化性能。1.2國內(nèi)外研究歷史及現(xiàn)狀射頻功率放大器性能的優(yōu)劣，主要由三大特性衡量：帶寬，效率與線性度。目前大量的設計均圍繞著這三個特性展開，一般情況下，獲取高效率必然以犧牲帶寬為代價[25-29]，這與5G同時具有大寬帶與高效率的目標大相徑庭。綜合考慮帶寬與效率，達到在高效的同時拓展帶寬。2009年S.C.Crispps提出了連續(xù)類寬帶功率放大器，用較為精確的數(shù)學表達式描述了電壓波形的新型公式[30]。介于以往諧波控制類功率放大器在大寬帶時的缺乏，提出更為有效的調(diào)控二次諧波，便能提高帶寬的新型功率放大器的網(wǎng)絡拓
第二章諧波控制類功率放大器的理論研究7第二章諧波控制類功率放大器的理論研究5G已經(jīng)成為當今生活的熱頻詞匯，回顧移動通信從1G到2G，再由2G到3G的發(fā)展猶如老牛拉破車，極其緩慢。3G成了時代的分水嶺，自此之后，移動通信的發(fā)展瞬息萬變，Cisco公司甚至大膽預測，自2010年之后的十年內(nèi)，移動通信能夠達到近百倍增長[60]。對于收發(fā)機系統(tǒng)而言要求越來越高，大寬帶，高效率亙古不變成為追求的目標。功率放大器作為收發(fā)機中非線性最大，失真最為顯著的器件自然成了研究的重點。本章對常見的諧波控制類功率放大器進行簡略的理論分析。2.1功率放大器基礎理論射頻功率放大器，根據(jù)其導通角的差異，可分為A類、B類、AB類和C類。圖2-1根據(jù)功率放大器的工作類型，繪制了每種功率放大器靜態(tài)偏置電壓Q點所在位置。圖2-1不同類型功率放大靜態(tài)共工作點的位置：(a)A類；(b)B類；(c)AB類；(d)C類
【參考文獻】：
博士論文
[1]基于負載阻抗控制的寬帶射頻功率放大器研究[D]. 龐競舟.電子科技大學 2016
碩士論文
[1]J類功放及其在多模移動基站中的應用研究[D]. 吳普超.電子科技大學 2015
本文編號：2958704
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