射頻功率放大器包絡跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、當代通信技術(shù)的發(fā)展,多載波、高峰均比的調(diào)制信號應用越來越廣泛。為了滿足高峰均比輸入信號的線性度要求,一般采用功率回退技術(shù),將輸出功率回退至低效率區(qū)域,這樣就使得射頻功放的效率下降很多。包絡跟蹤技術(shù)能夠保證功放線性度的情況下提高功放效率,是近幾年功放技術(shù)的一個研究熱點。本文主要研究包絡跟蹤技術(shù),對相關(guān)包絡信號的處理做了細致的分析和仿真,重點對包絡跟蹤技術(shù)的核心—包絡跟蹤器的拓撲,原理以及設(shè)計方法進行了討論。
　　首先,包絡信號的成形

2、處理是包絡跟蹤技術(shù)的第一步。本文從原理出發(fā),分別對削峰技術(shù)、包絡成形技術(shù)以及包絡降帶寬技術(shù)進行了討論和分析,并用仿真證明了三種技術(shù)行之有效。
　　接下來,本文重點分析了包絡跟蹤器的原理和設(shè)計方法。首先,對于buck單變換器為拓撲的包絡跟蹤器,從數(shù)學原理入手,提出了以4階貝塞爾低通濾波器傳遞函數(shù)作為整體數(shù)學模型,最大程度的抑制相位失真,并對線性控制部分進行優(yōu)化設(shè)計,使得電路參數(shù)的容差性增強,仿真表明,線性控制的buck包絡跟蹤器效率

3、可達77％。針對線性控制方法存在的瞬態(tài)響應慢,延遲較大等缺點,本文又討論了滑模變結(jié)構(gòu)控制的buck包絡跟蹤器,重點分析了二階滑模變結(jié)構(gòu)控制和交錯并聯(lián)buck結(jié)構(gòu)的數(shù)學原理和電路參數(shù)的選擇。仿真表明,滑模變結(jié)構(gòu)控制的buck包絡跟蹤器響應快,效率高。若僅以開關(guān)變換器為拓撲設(shè)計包絡跟蹤器,跟蹤帶寬始終難以擴展?；诟檸挼臄U展,本文研究了線性加buck并聯(lián)的混合型包絡跟蹤器拓撲,并對其進行了仿真驗證。設(shè)計了峰值功率為9W的小功率混合型包絡

4、跟蹤器,以加偏置電壓的正弦信號作為輸入包絡信號對其進行實驗驗證,效率可達74％。又設(shè)計了峰值功率為112W的中等功率混合型包絡跟蹤器,同樣以加偏置電壓的正弦信號作為輸入包絡信號對其進行實驗驗證,平均效率最高為70.8％。
　　最后,本文對包絡跟蹤系統(tǒng)進行了仿真驗證。以恩智浦公司的 BLP7G22-10晶體管設(shè)計AB類功放,在ADS中建立仿真模型,在輸出功率相等的情況下,以8倍過采樣的WCDMA單載波信號作為輸入信號進行仿真,對比包