470-860MHz宽带功率放大器的设计

论文摘要

随着当代无线技术的发展,微波宽带放大器已经成为无线通信系统的关键组成部分,其性能好坏将影响整个通信系统的性能。本文在分析和研究各种宽带匹配技术的基础上,针对需要设计的放大器性能的要求,提出了合理的微波宽带放大器电路结构的实现方案,研制出了一种应用于电视发射机上的宽带功率放大器。在理论设计方面笔者采用了混合集中和分布元件的匹配网络、平衡式技术等宽带匹配方案,结合EDA软件对放大器电路进行仿真,然后对实物放大器进行调测,再仿真,再调测,经过多次反复,最终达到了希望的结果。本文首先介绍了宽带功率放大器的主要技术指标,并重点讲述了GaAsMESFET的常用非线性模型;接着讨论了宽带匹配电路设计必须要遵循的准则和宽带输入输出匹配电路设计的三种方法;随后研究了宽带放大器的几种基本结构;最后介绍了利用小信号S参数法进行470-860MHz宽带功率放大器的设计过程,并给出了仿真结果、实物测试结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 微波宽带功率放大器的应用价值及现实意义
• 1.2 宽带微波放大技术研究现况
• 1.3 本课题的主要工作
• 第二章 微波功率放大器
• 2.1 微波功率放大器的主要技术指标
• 2.1.1 工作作频率范围（f）
• 2.1.2 功率增益（G）
• 2.1.3 噪声系数
• 1dB)'>2.1.4 1dB压缩点输出功率(P_1dB)
• 2.1.5 交调失真
• 2.1.6 输入/输出驻波比（VSWR）
• 2.2 微波宽带功率放大器的主要技术指标
• 2.2.1 工作频带宽度
• 2.2.2 增益平坦度
• 2.2.3 单边带增益
• 2.2.4 驻波比与反射损耗
• 2.2.5 相位畸变与相位线性度
• 2.2.6 群延迟
• 2.3 功率放大器的大信号模型
• 2.4 功率放大器的分类
• 2.4.1 基于工作点的放大器分类
• 2.4.1.1 A类放大器
• 2.4.1.2 B类放大器
• 2.4.1.3 AB类放大器
• 2.4.1.4 C类放大器
• 2.4.2 基于信号大小的放大器分类
• 2.5 功率放大器的稳定性
• 2.5.1 稳定性的定义
• 2.5.2 稳定性圆
• 2.5.3 无条件稳定的检验
• 2.6 功率放大器的非线性
• 第三章 宽带匹配网络设计方法
• 3.1 Bode-Fano准则
• 3.2 尤拉理论
• 3.3 匹配网络的设计
• 3.3.1 具有集中元件的匹配网络
• 3.3.2 使用混合集中和分布元件的匹配网络
• 3.3.3 具有传输线的匹配网络
• 第四章 宽带功率放大器的基本结构
• 4.1 平衡式放大器设计
• 4.2 负反馈式放大器设计
• 4.3 有耗匹配网络设计
• 4.4 行波式宽频带放大器设计
• 4.5 有源匹配电路设计
• 4.6 各种宽频带放大器性能比较
• 第五章 S参数法宽带功率放大器的设计
• 5.1 功率放大器的技术指标要求
• 5.2 器件、介质基片的选择
• 5.3 S参数的特性
• 5.4 小信号S参数法设计过程
• 5.4.1 匹配电路的初步设计
• 5.4.2 大信号的负载阻抗的获取
• 5.4.3 寄生参数的提取
• 5.4.4 输出电路的设计
• 5.4.5 偏置电路的设计
• 5.4.6 电路仿真结果
• 5.5 电路结构选择及PCB设计
• 5.5 实物图及其安装注意事项
• 5.6 功率放大器的性能调试
• 5.7 功率放大器的性能测试
• 5.7.1 增益平坦度的测量
• 5.7.2 功率放大器功率的测试
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻硕期间取得的研究成果