高性能低功耗射頻功率放大器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著射頻通訊的發(fā)展，射頻收發(fā)系統(tǒng)越來(lái)越向著小型化、集成化發(fā)展。但是隨著集成度的越來(lái)越高，如需實(shí)現(xiàn)便攜式的經(jīng)濟(jì)的集成射頻系統(tǒng)，系統(tǒng)的功耗變得越來(lái)越重要。 本文通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)模塊的分析，發(fā)現(xiàn)射頻系統(tǒng)中功率放大器模塊對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功耗影響較大。要實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)功耗最小的目標(biāo)，就要求實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中功率放大器的低功耗設(shè)計(jì)，這也是整個(gè)系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)的有效手段。 減小功率放大器功耗，可以通過(guò)提高系統(tǒng)中功率放大器的效率來(lái)等效地實(shí)現(xiàn)，這樣可以在保

2、證輸出功率的同時(shí)減小功率放大器的損耗。通過(guò)對(duì)功率放大器各種類型(A類、AB類、B類、C類、D類、E類)的效率的研究，總結(jié)出開(kāi)關(guān)型功率放大器有著比經(jīng)典功率放大器更高效率的優(yōu)越性，最終決定采用E類功率放大器是作為高效率射頻系統(tǒng)的最佳選擇。 通過(guò)對(duì)E類功率放大器的經(jīng)典結(jié)構(gòu)以及理論的詳細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)采用經(jīng)典的E類功率放大器時(shí)，在實(shí)際情況下存在的很多非理想特性(主要存在系統(tǒng)噪聲的影響，襯底耦合效應(yīng)的影響，柵極面積的制約以及諧波失真等等)制約

3、著傳統(tǒng)的E類功率放大器的性能。 基于以上不足，本文采用差分輸入輸出結(jié)構(gòu)以及對(duì)輸出端引入交叉耦合的反饋形式，用來(lái)減弱由于以上這些非理想性而導(dǎo)致的功率放大器性能的退化。 考慮工作的頻段和工藝精度的限制，同時(shí)為了進(jìn)一步提高功率放大器的性能，采用了SiGe工藝模型對(duì)功率放大器進(jìn)行設(shè)計(jì)。 最后，本文通過(guò)EDA仿真工具ADS，對(duì)所設(shè)計(jì)的功率放大器進(jìn)行仿真。仿真過(guò)程中通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，得出所作的改進(jìn)在滿足E類功率放大器高效