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高效率射频功率放大器的设计与实现
资料介绍
随着无线移动通信技术的不断发展，3G/4G通信的普及，基站中射频功率放大器的应用越来越重要。高品质的通信要求、激增的业务种类导致信号的调制方式复杂化，如64QAM，QPSK，16QAM等。这些调试方式导致信号峰均比过高，如WCDMA峰均比高达10dB。这就导致射频功率放大器在大量的时间段内工作在小信号状态，效率低下。同时，射频功率放大器作为基站中的主要耗能模块，不间断的通信过程中将消耗巨大的能量。提高功率放大器的效率不单能够使通信设备小型化，而且对国家的节能减排将做出巨大贡献。
包络跟踪技术是近年来功率放大器领域的热点，该技术可以让射频功率放大器在工作过程中一直保持着高效率。基于对国内外射频功率放大器技术的现状把握，本文选择了栅极包络跟踪作为射频功放的高效方案。
本文主要完成的工作如下：
1、在对功放设计和包络跟踪技术系统研究后，设定了栅极包络跟踪技术方案；对方案进行理论验证，确立了方案的可行性。
2、首先使用ADS仿真平台仿真设计了一个工作于2.13GHz~2.15GHz的功率放大器，在设计过程中改进了负载牵引和源牵引的方式。然后仿真设计了包络跟踪单元中的耦合器，检波器，然后设计了相应的运算放大器放大检波信号，选择了合适的单片机对信号进行数字处理，进而完成整个包络跟踪单元。
3、对电路各单元进行部分测试验证和对整个包络跟踪功放进行联合测试验证。根据实验结果发现，功放在功率回退10dBm时效率提升了8％。同时对测试结果进行了深入分析，发现了栅极包络跟踪的不足——增益恶化，寻找到两种来解决功率放大器增益的恶化。
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