寬帶線性射頻功率放大器設計.pdf

1、射頻功率放大器(radio frequency power amplifier, RF PA)作為發(fā)信機的最后一級,其功能是將傳輸信號放大到一定功率以便于天線將信號發(fā)射出去。隨著城市里移動用戶的飛速增加以及高層建筑越來越多,話務密度和覆蓋要求也不斷上升。這些建筑物規(guī)模大、質(zhì)量好,對移動電話信號有很強的屏蔽作用。因此室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)對PA的功能和性能提出了更高的要求。 本課題的主要目標是基于0.3μm SiGe工藝實現(xiàn)一個能夠滿足多種

2、移動通信制式(GSM, CDMA, PHS)正常通信要求的寬帶線性射頻功率放大器。該芯片要能夠?qū)?860MHZ～1990MHz)通信信號進行功率放大,并且具有將雙端信號轉(zhuǎn)換成單端信號的功能。 論文首先總結(jié)了PA目前的研究現(xiàn)狀,并根據(jù)應用背景提出了本課題的設計指標。然后本文對PA的設計理論進行了詳細的分析,包括功放的工作原理,常用結(jié)構(gòu),性能指標等,并在此基礎上研究了功放的線性化技術。 論文的主要工作是設計并實現(xiàn)了應用于室內(nèi)

3、無線覆蓋通信系統(tǒng)的寬帶線性射頻功率放大器。首先本方案根據(jù)移動通信系統(tǒng)的工作頻率范圍將功放的工作頻段分為兩個頻段860MHz～960MHz和1785MHz～1990MHz,每個頻段由一個PA覆蓋,同一時刻只有一個PA處于工作狀態(tài)。其次為達到系統(tǒng)設計要求的高低增益可調(diào)和雙端信號轉(zhuǎn)單端信號等功能,本方案設計成三級放大器結(jié)構(gòu),各級實現(xiàn)不同的功能。最后為達到高線性的設計要求,本方案使用了并聯(lián)反饋結(jié)構(gòu)以提高電路的線性度。 本設計基于Cade

4、nce仿真集成環(huán)境,基本仿真利用SpectreRF,版圖的實現(xiàn)和驗證使用Virtuoso Composer、Calibre DRC/LVS實現(xiàn)。芯片采用0.3μm SiGe工藝實現(xiàn)。經(jīng)過后仿真,射頻功放在不同工作頻段,電壓增益分別近似為20dB(低增益)和31dB(高增益),輸出1dB壓縮點最低為9.9dBm。通過整個發(fā)射系統(tǒng)的測試表明,射頻功放作為整個發(fā)射系統(tǒng)的最后一級能夠正常工作,并能夠使整個系統(tǒng)的輸出達到設計要求。 目前市