應(yīng)用于通信基站的F類功率放大器研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-08 10:15
隨著人類逐漸邁向信息化時(shí)代,使得人們對(duì)于移動(dòng)通信的要求也就越來越高,比如信號(hào)的覆蓋范圍,高速的上網(wǎng)體驗(yàn)等,這些要求都和通信基站的發(fā)展密不可分。提升信號(hào)的覆蓋范圍就需要基站的發(fā)射系統(tǒng)具有高的輸出功率將信號(hào)傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方,而擁有高速的上網(wǎng)體驗(yàn)就需要通信基站具有較寬的帶寬。但是基站的發(fā)射系統(tǒng)又是整個(gè)系統(tǒng)中耗能最多的部分,所以就需要考慮發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耗能條件,而射頻功率放大器又在基站發(fā)射系統(tǒng)中起著重要的作用,它的性能的高低決定了整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)的性能。也正是這樣的要求使得我們要設(shè)計(jì)出寬帶高功率高效率功率放大器。由于F類功放具有比較優(yōu)秀的性能,所以本文基于F類功放理論設(shè)計(jì)應(yīng)用于通信基站的F類功率放大器。論文首先對(duì)國內(nèi)外大量關(guān)于設(shè)計(jì)F類射頻功放的文獻(xiàn)進(jìn)行查閱,并且對(duì)研究人員針對(duì)F類功放所做的的研究進(jìn)行分析。其次本文將詳細(xì)介紹關(guān)于設(shè)計(jì)射頻功放的一些基礎(chǔ)理論,包括傳輸線的電報(bào)方程的理論推導(dǎo),還有評(píng)判功放的性能的指標(biāo)。接下來對(duì)F類功放的理論進(jìn)行分析,并且對(duì)F類功放中的漏極電壓電流波形的方程進(jìn)行推導(dǎo)。并且介紹了使用集總參數(shù)的諧波控制網(wǎng)絡(luò)和使用分布參數(shù)的諧波控制網(wǎng)絡(luò),為射頻功放的設(shè)計(jì)提供了理論支撐。然后運(yùn)...
【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．３傳輸線單元的電壓回路和電流節(jié)點(diǎn)??
?為建立一個(gè)可分析的數(shù)學(xué)模型，將雙線傳輸線沿ｒ軸延伸，并且將其分割為Ａｚ的小單元。??如圖２．１所示，其中私，１，分別是第一個(gè)導(dǎo)體上的存在的寄生電阻和寄生電感，盡，ｉ２分別是??第二個(gè)導(dǎo)體上的存在的寄生電阻和寄生電感，電容Ｃ是兩個(gè)導(dǎo)體之間存在的耦合電容，因?yàn)??作為導(dǎo)體就會(huì)存在損耗，所以這里用電導(dǎo)Ｇ來代表電路的損耗。另外還要注意，這里給出的??電路參數(shù)／？、Ｉ、Ｇ都是單位長度的值。??Ｖ（ｚ）?Ｇ＞?Ｃ?＝?：：：?Ｖ（ｚ＋Ａｚ）??％＿——Ｊ————￥??ｌｔ２?Ｕ?ｚ＋Ａｚ??圖２．１分割成可用集總參數(shù)分析的單位長度為Ａｚ的同軸電纜的電路圖??等效電路的一般形式如圖２．２所示，其中電阻電感電容電導(dǎo)元件的參數(shù)都與頻率相關(guān)，??他們會(huì)隨著工作頻率以及傳輸線類型的變化而變化，但是這種等效電路有些一些缺點(diǎn)需要值??得注意；第一個(gè)缺點(diǎn)就是由于在分析傳輸線等效電路時(shí)使用的是一維分析方法，所以垂直于??傳播方向上的場的作用沒有被考慮在內(nèi)，不能預(yù)測其他電路元件的耦合效應(yīng)。第二個(gè)缺點(diǎn)就??是這個(gè)等效電路不適合在時(shí)域范圍內(nèi)進(jìn)行分析。最后一個(gè)就是材料的非線性效應(yīng)因?yàn)榇艤??應(yīng)被忽視了。但是盡管有這些缺點(diǎn)，但是這個(gè)等效電路模型仍然是一個(gè)可以描述傳輸線性質(zhì)??的有效數(shù)學(xué)模型
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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無線通信發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 李軍. 通訊世界. 2017(23)
[2]一種GaN的C類功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 鄭麗群,楊維明. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2016(06)
[3]A Comprehensive Survey of TDD-Based Mobile Communications Systems from TD-SCDMA 3G to TDLTE-Advanced 4G and 5G directions[J]. CHEN Shanzhi,SUN Shaohui,WANG Yingmin,XIAO Guojun,Rakesh Tamrakar. 中國通信. 2015(02)
[4]S波段GaN HEMT寬帶逆F類高效率功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 王韌,羅孝均,楊仕潤,徐洪波,朱世貴. 微波學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]應(yīng)用于WCDMA的高效率F類功率放大器及數(shù)字預(yù)失真(英文)[J]. 季連慶,徐志明,周健義,翟建鋒. Journal of Southeast University(English Edition). 2013(02)
[6]應(yīng)用于WLAN的高效率F類功率放大器[J]. 晉石磊,周健義,劉星海,張雷. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
碩士論文
[1]高性能基站Doherty功放研究與設(shè)計(jì)[D]. 李江舟.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]GaN HEMT高性能功率放大器研究[D]. 軒雪飛.杭州電子科技大學(xué) 2018
[3]GaN寬帶高效率射頻功率放大器研究[D]. 趙子明.杭州電子科技大學(xué) 2018
[4]F類Doherty功率放大器及毫米波天線研究[D]. 范凱凱.杭州電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào)：2904923
【文章來源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．３傳輸線單元的電壓回路和電流節(jié)點(diǎn)??
?為建立一個(gè)可分析的數(shù)學(xué)模型，將雙線傳輸線沿ｒ軸延伸，并且將其分割為Ａｚ的小單元。??如圖２．１所示，其中私，１，分別是第一個(gè)導(dǎo)體上的存在的寄生電阻和寄生電感，盡，ｉ２分別是??第二個(gè)導(dǎo)體上的存在的寄生電阻和寄生電感，電容Ｃ是兩個(gè)導(dǎo)體之間存在的耦合電容，因?yàn)??作為導(dǎo)體就會(huì)存在損耗，所以這里用電導(dǎo)Ｇ來代表電路的損耗。另外還要注意，這里給出的??電路參數(shù)／？、Ｉ、Ｇ都是單位長度的值。??Ｖ（ｚ）?Ｇ＞?Ｃ?＝?：：：?Ｖ（ｚ＋Ａｚ）??％＿——Ｊ————￥??ｌｔ２?Ｕ?ｚ＋Ａｚ??圖２．１分割成可用集總參數(shù)分析的單位長度為Ａｚ的同軸電纜的電路圖??等效電路的一般形式如圖２．２所示，其中電阻電感電容電導(dǎo)元件的參數(shù)都與頻率相關(guān)，??他們會(huì)隨著工作頻率以及傳輸線類型的變化而變化，但是這種等效電路有些一些缺點(diǎn)需要值??得注意；第一個(gè)缺點(diǎn)就是由于在分析傳輸線等效電路時(shí)使用的是一維分析方法，所以垂直于??傳播方向上的場的作用沒有被考慮在內(nèi)，不能預(yù)測其他電路元件的耦合效應(yīng)。第二個(gè)缺點(diǎn)就??是這個(gè)等效電路不適合在時(shí)域范圍內(nèi)進(jìn)行分析。最后一個(gè)就是材料的非線性效應(yīng)因?yàn)榇艤??應(yīng)被忽視了。但是盡管有這些缺點(diǎn)，但是這個(gè)等效電路模型仍然是一個(gè)可以描述傳輸線性質(zhì)??的有效數(shù)學(xué)模型
?為建立一個(gè)可分析的數(shù)學(xué)模型，將雙線傳輸線沿ｒ軸延伸，并且將其分割為Ａｚ的小單元。??如圖２．１所示，其中私，１，分別是第一個(gè)導(dǎo)體上的存在的寄生電阻和寄生電感，盡，ｉ２分別是??第二個(gè)導(dǎo)體上的存在的寄生電阻和寄生電感，電容Ｃ是兩個(gè)導(dǎo)體之間存在的耦合電容，因?yàn)??作為導(dǎo)體就會(huì)存在損耗，所以這里用電導(dǎo)Ｇ來代表電路的損耗。另外還要注意，這里給出的??電路參數(shù)／？、Ｉ、Ｇ都是單位長度的值。??Ｖ（ｚ）?Ｇ＞?Ｃ?＝?：：：?Ｖ（ｚ＋Ａｚ）??％＿——Ｊ————￥??ｌｔ２?Ｕ?ｚ＋Ａｚ??圖２．１分割成可用集總參數(shù)分析的單位長度為Ａｚ的同軸電纜的電路圖??等效電路的一般形式如圖２．２所示，其中電阻電感電容電導(dǎo)元件的參數(shù)都與頻率相關(guān)，??他們會(huì)隨著工作頻率以及傳輸線類型的變化而變化，但是這種等效電路有些一些缺點(diǎn)需要值??得注意；第一個(gè)缺點(diǎn)就是由于在分析傳輸線等效電路時(shí)使用的是一維分析方法，所以垂直于??傳播方向上的場的作用沒有被考慮在內(nèi)，不能預(yù)測其他電路元件的耦合效應(yīng)。第二個(gè)缺點(diǎn)就??是這個(gè)等效電路不適合在時(shí)域范圍內(nèi)進(jìn)行分析。最后一個(gè)就是材料的非線性效應(yīng)因?yàn)榇艤??應(yīng)被忽視了。但是盡管有這些缺點(diǎn)，但是這個(gè)等效電路模型仍然是一個(gè)可以描述傳輸線性質(zhì)??的有效數(shù)學(xué)模型
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]一種GaN的C類功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 鄭麗群,楊維明. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2016(06)
[3]A Comprehensive Survey of TDD-Based Mobile Communications Systems from TD-SCDMA 3G to TDLTE-Advanced 4G and 5G directions[J]. CHEN Shanzhi,SUN Shaohui,WANG Yingmin,XIAO Guojun,Rakesh Tamrakar. 中國通信. 2015(02)
[4]S波段GaN HEMT寬帶逆F類高效率功率放大器設(shè)計(jì)[J]. 王韌,羅孝均,楊仕潤,徐洪波,朱世貴. 微波學(xué)報(bào). 2014(05)
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[6]應(yīng)用于WLAN的高效率F類功率放大器[J]. 晉石磊,周健義,劉星海,張雷. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(02)
碩士論文
[1]高性能基站Doherty功放研究與設(shè)計(jì)[D]. 李江舟.杭州電子科技大學(xué) 2018
[2]GaN HEMT高性能功率放大器研究[D]. 軒雪飛.杭州電子科技大學(xué) 2018
[3]GaN寬帶高效率射頻功率放大器研究[D]. 趙子明.杭州電子科技大學(xué) 2018
[4]F類Doherty功率放大器及毫米波天線研究[D]. 范凱凱.杭州電子科技大學(xué) 2017
本文編號(hào)：2904923
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