使用GaN HEMT功率器件,设计了一款多倍频程高效率功率放大器。利用负载牵引技术分析输入功率、偏置电压、工作频率对功率器件输出阻抗的影响,从而寻找出满足宽带性能的最优阻抗区域;输入、输出匹配网络采用了切比雪夫多节阻抗变换器的综合设计方法,很好地拓展了匹配网络的带宽性能,从而实现了0.8~4.0 GHz(相对带宽133%)多倍频程高效率功率放大器电路。连续波大信号测试结果表明:在0.8~4.0 GHz的频率范围内输出功率为39.5~42.9 d Bm,漏极效率为54.20%~73.73%,增益为9.4~12.0 d B。在中心频率2.4 GHz未利用线性化技术的情况下使用5 MHz WCDMA调制信号测试得到邻近信道泄漏比(ACLR)为-27.2 d Bc。设计的工作频率能够覆盖目前主要的无线通信系统GSM900M、WCDMA、DCS1800 LTE、PCS1900 LTE、3.5GHz WiMAX以及下一代移动通信系统(5G)等。 器件进行负载牵引分析时需要综合考虑以上因素，寻找出满足设计条件的最优阻抗区域，而不是简单的最大输出功率或者最大效率的阻抗点。同时对于宽带功率放大器设计，最大困难在于功率器件的阻抗分布相对分散且功率器件的增益随频率升高而降低，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name下降可达6dB每倍频程［4］。效率功率放大器设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机倒角机利用ADS仿真软件对Cree公司的GaNHEMTCGH400010F进行了负载牵引仿真。该仿真充分考虑了偏置电压、输入功率、工作频率因素的影响，得到了一系列输出功率大于40dBm，功率附加效率大于60%阻抗区域，如图2所示。从图中可以看到:1)输入功率对功率器件的阻抗分布区域影响相对较小，最优阻抗区域基本重合，见图2(a)和(b)。2)随着漏极电压的增加(VDS=28V变到32V)，功率器件的阻抗分布区域呈现顺时针方向旋转，与频率增加的方向相反，并且阻抗分布相对零散，如图2(c)所示。经过上述分析，在仿真时功率器件漏压偏置在28V，输入功率为30dBm可以获得高效率宽带的最优阻抗区域。(a)VDS=28V(b)VDS=32V(c)Pin=30dBm图2负载牵引仿真图(彩色图片参见本刊电子版)1．2切比雪夫多节阻抗变换器设计对于功率器件的最佳阻抗匹配而言，单节特征阻抗Z0、电长度θ的阻抗变换器是最常见的，但其缺点是带宽太窄。为了更好地拓展带宽以适应现代多模式、多频段通信的要求，人们相继提出了多节、渐变结构的阻抗变换器。对于多节阻抗变换器，采用较多的是二项式多节阻抗变换器和切比雪夫多节阻抗变换器。这两种阻抗变换器都是采用综合的设计方法，也都是采用增加节数N以获得更大带宽，而本文选用切比?效率功率放大器设计-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机倒角机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name