论文部分内容阅读
本文主要研究小型化高效率Doherty功率放大器,以及GaAs工艺PHEMT器件的Ka波段高效率单片集成功率放大器。Doherty功率放大器相对其它类型高效率放大器具有:效率高、线性度好、结构简单、成本低等优势。毫米波单片集成功率放大器广泛运用于毫米波通信系统,尤其是在军用电子的武器制导系统、侦查系统、雷达系统等有着至关重要的作用。本文研究高效率微波毫米波放大器,主要内容如下:本文设计小型化的高效率Doherty放大器,对传统的Doherty功率放大器进行改进,去掉传统Doherty放大器中峰值功放的四分之一波长相位调整线,使用集成定向耦合器取代传统Doherty功率放大器中的威尔金森功分器。定向耦合器可以自身起到移相的作用,可以去掉峰值功放1/4波长相位补偿线,达到了小型化的高效率小型化Doherty放大器的目的。使用ADS仿真软件以及器件的模型仿真了放大器,最后对设计小型化高效率Doherty功率放大器进行了实验研究,其性能指标如下:工作频率:2580-2610MHz,增益(G):≥14 dB;带内平坦度(?G):≤0.4 dB;1dB压缩点功率(P1dB):≥44 dBm;功率附加效率(PAE):≥30%回退10 dB;符合目前通信基站使用的放大器的要求。此外,使用GaAs工艺PHEMT器件设计了一款运用于Ka波段毫米波单片集成高效率功率放大器,分析了Ka波段高效率功率放大器设计的基本理论、器件选型;电路拓扑选取的原理和方法;单片集成电路的版图的布局。本文设计的Ka波段毫米波高效率放大器指标如下:频率范围:27~28 GHz;输出P-1≥22 dBm;效率PAE≥40%;功率增益Gain≥30dB,增益带内平坦度≤±1dB;饱和功率带内平坦度≤±0.6 dB;芯片面积≤1.5 mm×2.3 mm。