李堯
摘 要:功率放大器作為無線通信系統(tǒng)中核心部件,對于無線通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量有著突出的作用和影響,尤其是隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展以及移動通信用戶數(shù)量的不斷增加,進(jìn)行功率放大器及其電路的設(shè)計研究,具有十分突出的作用意義和影響。本文將以射頻功率放大器為例,在對于射頻功率放大器的工作原理分析基礎(chǔ)上,采用ADS軟件進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析,以促進(jìn)射頻功率放大器在無線通信領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:射頻 功率放大器 電路設(shè)計 無線通信 設(shè)計
中圖分類號:TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(c)-0087-02
在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中,GaN高電子遷移率晶體管作為最新的半導(dǎo)體功率器件,由于其本身具有寬禁帶以及擊穿場強(qiáng)高、功率密度高等特征優(yōu)勢,在高頻以及高功率的功率器件中具有較為突出的適用性,在電子信息系統(tǒng)性能提升方面具有較為明顯和突出的作用優(yōu)勢,在無線通信技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。針對這一情況,本文在進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計中,專門采用ADS仿真軟件對于射頻功率放大器及其電路的設(shè)計進(jìn)行研究分析,并對于仿真設(shè)計實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置進(jìn)行分析論述,以提高射頻功率放大器的設(shè)計水平,促進(jìn)在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。
1 射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)原理分析
結(jié)合功率放大器在無線通信系統(tǒng)中的功能作用以及對于無線通信技術(shù)的影響,在進(jìn)行射頻功率放大器的設(shè)計中,結(jié)合要進(jìn)行設(shè)計實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的工作頻帶以及輸出功率等特點(diǎn)要求,以滿足射頻功率放大器的設(shè)計與應(yīng)用要求。在進(jìn)行本文中的射頻功率放大器設(shè)計中,主要通過分級設(shè)計與級聯(lián)設(shè)置的方式,首先進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級以及驅(qū)動級設(shè)計實(shí)現(xiàn),最終通過電路設(shè)計對于射頻功率放大器的兩個不同級進(jìn)行連接,以在無線通信中實(shí)現(xiàn)其作用功能的發(fā)揮,完成對于射頻功率放大器的設(shè)計。需要注意的是,在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,主要應(yīng)用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行射頻功率放大器功率放大級結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn),同時在功率放大級結(jié)構(gòu)模塊的電路設(shè)計中,注重對于輸出功率保障的設(shè)計;其次,在進(jìn)行射頻功率放大器的驅(qū)動級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,以C波段的功率放大模塊設(shè)置為主,電路設(shè)計則以增益提升設(shè)計為主,并對于增益平坦度和輸出輸入駐波進(jìn)行保障。如圖1所示,即為射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計示意圖。
2 射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析
結(jié)合上述對于射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)原理分析,在進(jìn)行射頻功率放大器的設(shè)計中,主要包括射頻功率放大器的功率放大級設(shè)計和驅(qū)動級水,此外,對于射頻功率放大器電路的設(shè)計,也需要結(jié)合兩個結(jié)構(gòu)模塊的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計實(shí)現(xiàn)的。
2.1 射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計
在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計中,主要采用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn),需要注意的是,在應(yīng)用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn)中,由于GaN高電子遷移率晶體管目前還不具有較大的信號模型,因此,在進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,注意結(jié)合實(shí)際設(shè)計需求進(jìn)行選擇應(yīng)用。在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,通過直流偏置仿真設(shè)計對于氮化鎵管子的靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行確定,也就是實(shí)現(xiàn)氮化鎵管子的漏極電流以及漏極偏置電壓、柵極偏置電壓等參數(shù)的確定,在對于上述氮化鎵管子靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行確定后,通過ADS仿真軟件實(shí)現(xiàn)場效應(yīng)管直流的仿真設(shè)計,同時注意在仿真設(shè)計中進(jìn)行二端口模型的添加,并結(jié)合上述GaN高電子遷移率晶體管的信號模型情況,進(jìn)行S參數(shù)信號的編輯導(dǎo)入,同時進(jìn)行直流偏置仿真控件的加入,進(jìn)行相關(guān)數(shù)值的確定,以實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器的功率放大級設(shè)計。
此外,在進(jìn)行射頻功率放大器功率放大級負(fù)載阻抗的設(shè)計中,根據(jù)相關(guān)理論,在負(fù)載阻抗與網(wǎng)絡(luò)匹配良好的情況下,負(fù)載阻抗的共軛復(fù)數(shù)與網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗值是相同的,因此,就可以通過計算對于射頻功率放大器功率放大級負(fù)載阻抗值進(jìn)行分析得出,實(shí)際上也就是它的共軛復(fù)數(shù)值。同時,在進(jìn)行功率放大級設(shè)計中,結(jié)合封裝參數(shù)輸出端的阻抗模型,設(shè)計中為了實(shí)現(xiàn)場效應(yīng)管輸出電路匹配的優(yōu)化,以為輸出電路進(jìn)行準(zhǔn)確的負(fù)載阻抗提供,還需要在設(shè)計過程中將場效應(yīng)管的封裝參數(shù)在輸出匹配電路中進(jìn)行設(shè)計體現(xiàn),因此就需要對于Cds參數(shù)值進(jìn)行求取。
最后,在射頻功率放大器功率放大級設(shè)計中,偏置電路主要是用于將直流供電結(jié)構(gòu)模塊中所提供的電壓附加在功率放大器的柵極與漏極中,并實(shí)現(xiàn)射頻信號以及濾波的隔離和電路穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行功率放大級的電路設(shè)計中,注意使用ADS軟件工具對于微帶線尺寸進(jìn)行計算,病毒與全匹配電路進(jìn)行微帶線設(shè)計,同時通過柵極偏置電路與漏極饋電電路,以實(shí)現(xiàn)功率放大級的電路設(shè)計。此外,在進(jìn)行功率放大級模塊設(shè)計中,還應(yīng)注意對于模塊中的任意功率放大芯片,都需要進(jìn)行相關(guān)的穩(wěn)定性分析,以避免對于射頻功率放大器的作用性能產(chǎn)生影響。
2.2 射頻功率放大器的驅(qū)動級模塊設(shè)計
在進(jìn)行射頻功率放大器的驅(qū)動級模塊設(shè)計中,主要通過C波段功率放大模塊進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計應(yīng)用。其中,在對于驅(qū)動級模塊的參數(shù)設(shè)置中,對于輸出、輸入?yún)?shù)均以內(nèi)匹配方式進(jìn)行匹配獲取。對于射頻功率放大器的驅(qū)動級設(shè)計來講,進(jìn)行功率放大模塊偏置電路的合理設(shè)計,是該部分設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。
最后,在進(jìn)行射頻功率放大器的電路設(shè)計中,在進(jìn)行功率放大模塊電路設(shè)計中,GaN HEMT結(jié)構(gòu)部分需要進(jìn)行柵壓的增加設(shè)置,并且需要注意柵壓多為負(fù)壓,在此基礎(chǔ)上還需要進(jìn)行漏壓增加設(shè)置。值得注意的是,在進(jìn)行射頻功率放大器的偏置電路設(shè)計斷開同時,對于柵壓和漏壓的斷開順序剛好相反,以避免對于功放管造成損壞。
3 結(jié)語
總之,射頻功率放大器作為無線通信技術(shù)領(lǐng)域的重要器件,對于無線通信技術(shù)的發(fā)展以及通信質(zhì)量提升都有重要作用和影響,進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析,具有積極作用和價值意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 沈明,耿波,于沛玲.一種射頻大功率放大器電源偏置電路設(shè)計方法[J].中國科學(xué)院研究生院學(xué)報,2006(1).
[2] 陳玉梅,錢光弟,龔蘭.30MHz-512MHz寬帶功率放大器的研制[J].中國測試技術(shù),2007(2).
[3] 張雷,洪偉,周健義,等.3.5 GHz WiMAX射頻功率放大器的實(shí)現(xiàn)及其預(yù)失真模型[J].東南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010(6).endprint
摘 要:功率放大器作為無線通信系統(tǒng)中核心部件,對于無線通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量有著突出的作用和影響,尤其是隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展以及移動通信用戶數(shù)量的不斷增加,進(jìn)行功率放大器及其電路的設(shè)計研究,具有十分突出的作用意義和影響。本文將以射頻功率放大器為例,在對于射頻功率放大器的工作原理分析基礎(chǔ)上,采用ADS軟件進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析,以促進(jìn)射頻功率放大器在無線通信領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:射頻 功率放大器 電路設(shè)計 無線通信 設(shè)計
中圖分類號:TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(c)-0087-02
在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中,GaN高電子遷移率晶體管作為最新的半導(dǎo)體功率器件,由于其本身具有寬禁帶以及擊穿場強(qiáng)高、功率密度高等特征優(yōu)勢,在高頻以及高功率的功率器件中具有較為突出的適用性,在電子信息系統(tǒng)性能提升方面具有較為明顯和突出的作用優(yōu)勢,在無線通信技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。針對這一情況,本文在進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計中,專門采用ADS仿真軟件對于射頻功率放大器及其電路的設(shè)計進(jìn)行研究分析,并對于仿真設(shè)計實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置進(jìn)行分析論述,以提高射頻功率放大器的設(shè)計水平,促進(jìn)在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。
1 射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)原理分析
結(jié)合功率放大器在無線通信系統(tǒng)中的功能作用以及對于無線通信技術(shù)的影響,在進(jìn)行射頻功率放大器的設(shè)計中,結(jié)合要進(jìn)行設(shè)計實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的工作頻帶以及輸出功率等特點(diǎn)要求,以滿足射頻功率放大器的設(shè)計與應(yīng)用要求。在進(jìn)行本文中的射頻功率放大器設(shè)計中,主要通過分級設(shè)計與級聯(lián)設(shè)置的方式,首先進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級以及驅(qū)動級設(shè)計實(shí)現(xiàn),最終通過電路設(shè)計對于射頻功率放大器的兩個不同級進(jìn)行連接,以在無線通信中實(shí)現(xiàn)其作用功能的發(fā)揮,完成對于射頻功率放大器的設(shè)計。需要注意的是,在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,主要應(yīng)用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行射頻功率放大器功率放大級結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn),同時在功率放大級結(jié)構(gòu)模塊的電路設(shè)計中,注重對于輸出功率保障的設(shè)計;其次,在進(jìn)行射頻功率放大器的驅(qū)動級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,以C波段的功率放大模塊設(shè)置為主,電路設(shè)計則以增益提升設(shè)計為主,并對于增益平坦度和輸出輸入駐波進(jìn)行保障。如圖1所示,即為射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計示意圖。
2 射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析
結(jié)合上述對于射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)原理分析,在進(jìn)行射頻功率放大器的設(shè)計中,主要包括射頻功率放大器的功率放大級設(shè)計和驅(qū)動級水,此外,對于射頻功率放大器電路的設(shè)計,也需要結(jié)合兩個結(jié)構(gòu)模塊的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計實(shí)現(xiàn)的。
2.1 射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計
在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計中,主要采用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn),需要注意的是,在應(yīng)用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn)中,由于GaN高電子遷移率晶體管目前還不具有較大的信號模型,因此,在進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,注意結(jié)合實(shí)際設(shè)計需求進(jìn)行選擇應(yīng)用。在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,通過直流偏置仿真設(shè)計對于氮化鎵管子的靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行確定,也就是實(shí)現(xiàn)氮化鎵管子的漏極電流以及漏極偏置電壓、柵極偏置電壓等參數(shù)的確定,在對于上述氮化鎵管子靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行確定后,通過ADS仿真軟件實(shí)現(xiàn)場效應(yīng)管直流的仿真設(shè)計,同時注意在仿真設(shè)計中進(jìn)行二端口模型的添加,并結(jié)合上述GaN高電子遷移率晶體管的信號模型情況,進(jìn)行S參數(shù)信號的編輯導(dǎo)入,同時進(jìn)行直流偏置仿真控件的加入,進(jìn)行相關(guān)數(shù)值的確定,以實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器的功率放大級設(shè)計。
此外,在進(jìn)行射頻功率放大器功率放大級負(fù)載阻抗的設(shè)計中,根據(jù)相關(guān)理論,在負(fù)載阻抗與網(wǎng)絡(luò)匹配良好的情況下,負(fù)載阻抗的共軛復(fù)數(shù)與網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗值是相同的,因此,就可以通過計算對于射頻功率放大器功率放大級負(fù)載阻抗值進(jìn)行分析得出,實(shí)際上也就是它的共軛復(fù)數(shù)值。同時,在進(jìn)行功率放大級設(shè)計中,結(jié)合封裝參數(shù)輸出端的阻抗模型,設(shè)計中為了實(shí)現(xiàn)場效應(yīng)管輸出電路匹配的優(yōu)化,以為輸出電路進(jìn)行準(zhǔn)確的負(fù)載阻抗提供,還需要在設(shè)計過程中將場效應(yīng)管的封裝參數(shù)在輸出匹配電路中進(jìn)行設(shè)計體現(xiàn),因此就需要對于Cds參數(shù)值進(jìn)行求取。
最后,在射頻功率放大器功率放大級設(shè)計中,偏置電路主要是用于將直流供電結(jié)構(gòu)模塊中所提供的電壓附加在功率放大器的柵極與漏極中,并實(shí)現(xiàn)射頻信號以及濾波的隔離和電路穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行功率放大級的電路設(shè)計中,注意使用ADS軟件工具對于微帶線尺寸進(jìn)行計算,病毒與全匹配電路進(jìn)行微帶線設(shè)計,同時通過柵極偏置電路與漏極饋電電路,以實(shí)現(xiàn)功率放大級的電路設(shè)計。此外,在進(jìn)行功率放大級模塊設(shè)計中,還應(yīng)注意對于模塊中的任意功率放大芯片,都需要進(jìn)行相關(guān)的穩(wěn)定性分析,以避免對于射頻功率放大器的作用性能產(chǎn)生影響。
2.2 射頻功率放大器的驅(qū)動級模塊設(shè)計
在進(jìn)行射頻功率放大器的驅(qū)動級模塊設(shè)計中,主要通過C波段功率放大模塊進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計應(yīng)用。其中,在對于驅(qū)動級模塊的參數(shù)設(shè)置中,對于輸出、輸入?yún)?shù)均以內(nèi)匹配方式進(jìn)行匹配獲取。對于射頻功率放大器的驅(qū)動級設(shè)計來講,進(jìn)行功率放大模塊偏置電路的合理設(shè)計,是該部分設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。
最后,在進(jìn)行射頻功率放大器的電路設(shè)計中,在進(jìn)行功率放大模塊電路設(shè)計中,GaN HEMT結(jié)構(gòu)部分需要進(jìn)行柵壓的增加設(shè)置,并且需要注意柵壓多為負(fù)壓,在此基礎(chǔ)上還需要進(jìn)行漏壓增加設(shè)置。值得注意的是,在進(jìn)行射頻功率放大器的偏置電路設(shè)計斷開同時,對于柵壓和漏壓的斷開順序剛好相反,以避免對于功放管造成損壞。
3 結(jié)語
總之,射頻功率放大器作為無線通信技術(shù)領(lǐng)域的重要器件,對于無線通信技術(shù)的發(fā)展以及通信質(zhì)量提升都有重要作用和影響,進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析,具有積極作用和價值意義。
參考文獻(xiàn)
[1] 沈明,耿波,于沛玲.一種射頻大功率放大器電源偏置電路設(shè)計方法[J].中國科學(xué)院研究生院學(xué)報,2006(1).
[2] 陳玉梅,錢光弟,龔蘭.30MHz-512MHz寬帶功率放大器的研制[J].中國測試技術(shù),2007(2).
[3] 張雷,洪偉,周健義,等.3.5 GHz WiMAX射頻功率放大器的實(shí)現(xiàn)及其預(yù)失真模型[J].東南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010(6).endprint
摘 要:功率放大器作為無線通信系統(tǒng)中核心部件,對于無線通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量有著突出的作用和影響,尤其是隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展以及移動通信用戶數(shù)量的不斷增加,進(jìn)行功率放大器及其電路的設(shè)計研究,具有十分突出的作用意義和影響。本文將以射頻功率放大器為例,在對于射頻功率放大器的工作原理分析基礎(chǔ)上,采用ADS軟件進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析,以促進(jìn)射頻功率放大器在無線通信領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:射頻 功率放大器 電路設(shè)計 無線通信 設(shè)計
中圖分類號:TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)04(c)-0087-02
在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中,GaN高電子遷移率晶體管作為最新的半導(dǎo)體功率器件,由于其本身具有寬禁帶以及擊穿場強(qiáng)高、功率密度高等特征優(yōu)勢,在高頻以及高功率的功率器件中具有較為突出的適用性,在電子信息系統(tǒng)性能提升方面具有較為明顯和突出的作用優(yōu)勢,在無線通信技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛。針對這一情況,本文在進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計中,專門采用ADS仿真軟件對于射頻功率放大器及其電路的設(shè)計進(jìn)行研究分析,并對于仿真設(shè)計實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置進(jìn)行分析論述,以提高射頻功率放大器的設(shè)計水平,促進(jìn)在無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用。
1 射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)原理分析
結(jié)合功率放大器在無線通信系統(tǒng)中的功能作用以及對于無線通信技術(shù)的影響,在進(jìn)行射頻功率放大器的設(shè)計中,結(jié)合要進(jìn)行設(shè)計實(shí)現(xiàn)的射頻功率放大器的工作頻帶以及輸出功率等特點(diǎn)要求,以滿足射頻功率放大器的設(shè)計與應(yīng)用要求。在進(jìn)行本文中的射頻功率放大器設(shè)計中,主要通過分級設(shè)計與級聯(lián)設(shè)置的方式,首先進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級以及驅(qū)動級設(shè)計實(shí)現(xiàn),最終通過電路設(shè)計對于射頻功率放大器的兩個不同級進(jìn)行連接,以在無線通信中實(shí)現(xiàn)其作用功能的發(fā)揮,完成對于射頻功率放大器的設(shè)計。需要注意的是,在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,主要應(yīng)用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行射頻功率放大器功率放大級結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn),同時在功率放大級結(jié)構(gòu)模塊的電路設(shè)計中,注重對于輸出功率保障的設(shè)計;其次,在進(jìn)行射頻功率放大器的驅(qū)動級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,以C波段的功率放大模塊設(shè)置為主,電路設(shè)計則以增益提升設(shè)計為主,并對于增益平坦度和輸出輸入駐波進(jìn)行保障。如圖1所示,即為射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計示意圖。
2 射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析
結(jié)合上述對于射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)原理分析,在進(jìn)行射頻功率放大器的設(shè)計中,主要包括射頻功率放大器的功率放大級設(shè)計和驅(qū)動級水,此外,對于射頻功率放大器電路的設(shè)計,也需要結(jié)合兩個結(jié)構(gòu)模塊的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計實(shí)現(xiàn)的。
2.1 射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計
在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級模塊設(shè)計中,主要采用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn),需要注意的是,在應(yīng)用GaN高電子遷移率晶體管進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計實(shí)現(xiàn)中,由于GaN高電子遷移率晶體管目前還不具有較大的信號模型,因此,在進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,注意結(jié)合實(shí)際設(shè)計需求進(jìn)行選擇應(yīng)用。在進(jìn)行射頻功率放大器的功率放大級結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計中,通過直流偏置仿真設(shè)計對于氮化鎵管子的靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行確定,也就是實(shí)現(xiàn)氮化鎵管子的漏極電流以及漏極偏置電壓、柵極偏置電壓等參數(shù)的確定,在對于上述氮化鎵管子靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行確定后,通過ADS仿真軟件實(shí)現(xiàn)場效應(yīng)管直流的仿真設(shè)計,同時注意在仿真設(shè)計中進(jìn)行二端口模型的添加,并結(jié)合上述GaN高電子遷移率晶體管的信號模型情況,進(jìn)行S參數(shù)信號的編輯導(dǎo)入,同時進(jìn)行直流偏置仿真控件的加入,進(jìn)行相關(guān)數(shù)值的確定,以實(shí)現(xiàn)射頻功率放大器的功率放大級設(shè)計。
此外,在進(jìn)行射頻功率放大器功率放大級負(fù)載阻抗的設(shè)計中,根據(jù)相關(guān)理論,在負(fù)載阻抗與網(wǎng)絡(luò)匹配良好的情況下,負(fù)載阻抗的共軛復(fù)數(shù)與網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗值是相同的,因此,就可以通過計算對于射頻功率放大器功率放大級負(fù)載阻抗值進(jìn)行分析得出,實(shí)際上也就是它的共軛復(fù)數(shù)值。同時,在進(jìn)行功率放大級設(shè)計中,結(jié)合封裝參數(shù)輸出端的阻抗模型,設(shè)計中為了實(shí)現(xiàn)場效應(yīng)管輸出電路匹配的優(yōu)化,以為輸出電路進(jìn)行準(zhǔn)確的負(fù)載阻抗提供,還需要在設(shè)計過程中將場效應(yīng)管的封裝參數(shù)在輸出匹配電路中進(jìn)行設(shè)計體現(xiàn),因此就需要對于Cds參數(shù)值進(jìn)行求取。
最后,在射頻功率放大器功率放大級設(shè)計中,偏置電路主要是用于將直流供電結(jié)構(gòu)模塊中所提供的電壓附加在功率放大器的柵極與漏極中,并實(shí)現(xiàn)射頻信號以及濾波的隔離和電路穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行功率放大級的電路設(shè)計中,注意使用ADS軟件工具對于微帶線尺寸進(jìn)行計算,病毒與全匹配電路進(jìn)行微帶線設(shè)計,同時通過柵極偏置電路與漏極饋電電路,以實(shí)現(xiàn)功率放大級的電路設(shè)計。此外,在進(jìn)行功率放大級模塊設(shè)計中,還應(yīng)注意對于模塊中的任意功率放大芯片,都需要進(jìn)行相關(guān)的穩(wěn)定性分析,以避免對于射頻功率放大器的作用性能產(chǎn)生影響。
2.2 射頻功率放大器的驅(qū)動級模塊設(shè)計
在進(jìn)行射頻功率放大器的驅(qū)動級模塊設(shè)計中,主要通過C波段功率放大模塊進(jìn)行該結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計應(yīng)用。其中,在對于驅(qū)動級模塊的參數(shù)設(shè)置中,對于輸出、輸入?yún)?shù)均以內(nèi)匹配方式進(jìn)行匹配獲取。對于射頻功率放大器的驅(qū)動級設(shè)計來講,進(jìn)行功率放大模塊偏置電路的合理設(shè)計,是該部分設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。
最后,在進(jìn)行射頻功率放大器的電路設(shè)計中,在進(jìn)行功率放大模塊電路設(shè)計中,GaN HEMT結(jié)構(gòu)部分需要進(jìn)行柵壓的增加設(shè)置,并且需要注意柵壓多為負(fù)壓,在此基礎(chǔ)上還需要進(jìn)行漏壓增加設(shè)置。值得注意的是,在進(jìn)行射頻功率放大器的偏置電路設(shè)計斷開同時,對于柵壓和漏壓的斷開順序剛好相反,以避免對于功放管造成損壞。
3 結(jié)語
總之,射頻功率放大器作為無線通信技術(shù)領(lǐng)域的重要器件,對于無線通信技術(shù)的發(fā)展以及通信質(zhì)量提升都有重要作用和影響,進(jìn)行射頻功率放大器及其電路的設(shè)計分析,具有積極作用和價值意義。
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