L波段LDMOS微波寬帶功率放大器的研制.pdf

1、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。高輸出功率、高效率、高增益和高線性度的微波功率放大器可以廣泛應(yīng)用于移動通信的基站和數(shù)字發(fā)射機以及軍事技術(shù)領(lǐng)域中。第三代移動通信（3G）技術(shù)是當(dāng)前國際通信領(lǐng)域的熱點。3G技術(shù)需將復(fù)合調(diào)制的多載波信號發(fā)射出去，從而對RF/微波PA性能提出了更高的挑戰(zhàn)，以滿足帶寬、輸出功率、效率和輸出失真度的應(yīng)用要求。 本文從理論方面對放大器

2、的設(shè)計進行討論，尤其對寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)進行了較深入的理論分析，采用理論分析與微波電路軟件仿真相結(jié)合的方法，設(shè)計出一款基于LDMOS的寬帶功率放大器，本課題研究的寬帶功率放大器頻帶為1200MHz～2200MHz，輸出功率8W，增益40dB。 為了設(shè)計頻率在1200MHz～2200MHz范圍內(nèi)的大功率、高增益、高效率的微波功率放大器，本文采用了2-tone負載牽引法得到所用LDMOS微波功率晶體管的輸入和輸出阻抗。在保證晶體管穩(wěn)定性的

3、基礎(chǔ)上，采用共軛匹配法設(shè)計出匹配電路網(wǎng)絡(luò)。采用基于全波算法的矩量法（MOMENTUM），該方法能產(chǎn)生準確的電磁模型并考慮耦合和寄生效應(yīng)，得到匹配網(wǎng)絡(luò)更準確的MOMENTUM元件，用在電路設(shè)計中以提高設(shè)計的準確性。進行ADS仿真，對比采用MOMENTUM元件和理想元件兩種情況下功率放大器（PA）的大信號輸出結(jié)果，驗證了設(shè)計的三級LDMOS微波功率放大器是正確的。最終成功設(shè)計出P1dB大于10W、功率增益在1200MHz～2200MHz頻率