微波功率放大器的研究资料下载.pdf

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电子科技大学硕士学位论文微波功率放大器的研究姓名：

@#@郭栋申请学位级别：

@#@硕士专业：

@#@电磁场与微波技术指导教师：

@#@唐宗熙20080301摘要摘要固态功率放大器具有工作电压低、尺寸小、效率高、寿命长以及高可靠性等优点，已经十分广泛应用在移动通信、雷达、干扰、识别等射频微波毫米波系统之中，并且占有十分重要的地位。

@#@在第三代移动通信（3G）系统中，为了提高频谱的利用效率，调制方式多采用QPSK或16QAM等线性调制方式，而且系统又多是多载波、多信道，这就需要射频系统有很好的线性，否则就会产生失真。

@#@这种失真表现为常见的交调失真（IMD失真），导致已调矢量信号的幅度和相位出现偏差，同时导致频谱扩展、干扰临道信号，误码率恶化等等。

@#@而功率放大器是射频系统中产生非线性的主要部件，因此改善功率放大器的非线性具有重大意义。

@#@目前，无线通信基站上所用的线性功率放大器，极大部分从国外进口，受国外制约严重，国内尚无成熟产品，迫切需要解决其国产化问题。

@#@针对现代通信系统对功率放大器高增益、高功率、高线性度的要求，本文对微波功率放大器及其线性化技术进行了研究，主要包括以下三个方面的内容：

@#@1、研制了20瓦S波段微波固态功率放大器，对微波固态功率放大器设计方法进行了讨论，通过理论分析以及电路仿真软件的仿真，设计出了一个基于LDMOSFET的S波段20W四级级联固态功率放大模块，最终达到了以下几个技术指标：

@#@工作频带为2110MH玉也170MHz，增益大于56dB，增益平坦度为038dB，输入输出驻波比小于13，输出功率20W时的三阶交调系数低于-40dBe。

@#@2、对微波功率放大器的线性化技术进行了研究，重点介绍了前馈技术和预失真技术。

@#@研制了一个结构简单、体积小巧的模拟预失真器，其结构包括由二极管对产生交调失真分量的非线性发生器、中心频率为214GHz的功分器和功率合成器以及矢量调节器。

@#@该预失真器可以使本文中功率放大器的前级放大器的三阶交调系数有20dB的改善，达到了很好的线性化，具有一定的工程参考价值。

@#@3、此外，本文研究了一种自适应控制电路，介绍了该电路的自适应控制原理，对其中的部分器件如电调移相器、PLL频率源进行了设计和实验，并且对其他器件进行了商品型号的选择，获得了一定的阶段性研究成果。

@#@关键词：

@#@微波功率放大器，LDMOS，非线性，模拟预失真AbstractAbstractSolid-statepoweramplifiershaveadvantagessuchaslowDCsupply,smallsize,hi业efficiency,highreliabilityandSOonTheyhavebeenwidelyusedinmobilecommunication,radar,jammingandidentifyingsystemsandpossessanimportantstatusInordertoimprovetheutilizeefficiencyofthefrequencyresoul-ce,modulationinannelSsuchasQPSKand16QAMarelinearInthethirdgenerationmobileeommtmieationsystemsWi也multi-carderandmultichannel，theRFs），stemsdistortiftheyarenonlinear砀edistortion（inter-modulationdistortion）resultsinenol圆inthemagnitudeandthephaseofthemodulatedvectorsignal，enlargingthespectrum，disturbingtheadjacent-channel，worSeningtheerror-code-rateandSOonPoweramplifiersarethemainnonlineardevicesinRFsystems，SOitSveryimportanttoimprovethelinearityofthemInourcountry,mostofthelinear-poweramplifiersusedinthewirelesscommunicationbasestationsaleimported，andwemustresearchandproducttheminourowncountryassoonaspossibleConsideringthedemandsofpoweramplifierssuchashi咖gaillhigh-powerandhigh-linearity,Thisthesishasresearchedthemicrowavepoweramplifiersandlinearitytechniquesanditismadeofthreeparts：

@#@1AS-bandmicrowavepoweramplifier、7lri也20Woutputpowerhasbeendeveloped,andsomemethodsfordesigningpoweramplifiersareanalysedThroughtheoreticalanalysisandsimulationinthecomputer,aS-bandmicrowaveLDMOSFETpoweramplifierhasbeendesigned111eamplifierhasfourstages、玩thsomemaincharactersicsasbdow：

@#@theworkfrequencybandis2110MHz2170MHz,thepowergainismorethan56dB，thegainflatnessis038dB，theVSWRislessthan13，andtheM3islessthan-40dBcwhentheoutputpoweris20W2mthesisalsostudyslinearitytechniquesusedinmierowavepoweramplifiers，placingemphasisonthefeedforwardtechniqueandpredistortiontechniquesAsimplestructuredanalogpredistorter17lri也centerfrequencyin214GHzhasbeendesigned,containinganonlineargenerator,adivider，apowereombmer,couplersandavectorIImodulatorTheexperimentshowsthatthepredistorterisabletoimprovetheIM3ofthefirststageofthepoweramplifierdevelopedinthisthesis20dBItprovesthefoundationofthetheoriesandareferencevalueforgettingabetterIMDjnladdition，anadaptivecontrolcircuitisresearchedanditsprincipleisIntroductedSomemaindevicesofthecontrolcircuitsuch弱aV01t-CommlPhase-ShifterandaPhaseLocked-LoopfrequencysynthesizeraredcSi霉潮andexperimented，achieveingsome