逆F类功放在接近饱和区工作时效率很高,将其与Doherty功放结构相结合,可以实现一种在大功率回退的情况下仍然具有很高效率的射频功率放大器。本文设计了一款基于Ga N HEMT晶体管的高效率的逆F类Doherty功率放大器,工作频带为910MHz^950...逆F类功放在接近饱和区工作时效率很高,将其与Doherty功放结构相结合,可以实现一种在大功率回退的情况下仍然具有很高效率的射频功率放大器。本文设计了一款基于Ga N HEMT晶体管的高效率的逆F类Doherty功率放大器,工作频带为910MHz^950MHz。单音信号测试结果显示,在930MHz处,功放回退7.5d B后漏极效率仍高达64.2%。使用3载波WCDMA信号作为测试信号,利用数字预失真技术进行线性化后,功放输出信号的上下边带邻信道功率比(ACPR)分别为-35.39d Bc和-35.9d Bc。展开更多
提出了一种高效率逆F类Ga N HEMT功率放大器设计方法,给出了Ga N HEMT大信号优化模型,并基于负载牵引、源牵引和谐波负载牵引下进行仿真,得到了晶体管最大输出功率和最大效率下的最佳输入和输出阻抗。测试表明:2.4GHz下PAE为77%,输出功...提出了一种高效率逆F类Ga N HEMT功率放大器设计方法,给出了Ga N HEMT大信号优化模型,并基于负载牵引、源牵引和谐波负载牵引下进行仿真,得到了晶体管最大输出功率和最大效率下的最佳输入和输出阻抗。测试表明:2.4GHz下PAE为77%,输出功率为12W。展开更多
为了满足移动通信系统中功率放大器宽频带和高效率的需求,采用阶梯阻抗网络实现宽带匹配电路,设计了一款高效率连续逆F类功率放大器。选用CGH40010F GaN HEMT晶体管,通过对连续逆F类功率放大器的理论分析,并且结合ADS负载牵引与源牵引仿...为了满足移动通信系统中功率放大器宽频带和高效率的需求,采用阶梯阻抗网络实现宽带匹配电路,设计了一款高效率连续逆F类功率放大器。选用CGH40010F GaN HEMT晶体管,通过对连续逆F类功率放大器的理论分析,并且结合ADS负载牵引与源牵引仿真,提取各频点的最佳负载阻抗和源阻抗,设计阶梯阻抗匹配电路,最终实现了一款宽带高效率功率放大器。测试结果表明,该功率放大器在3.2~3.8 GHz频段内,增益大于14 dB,增益平坦度小于±0.4 dB,饱和输出功率为40.6~40.9 dBm,最大漏极效率为64%~68%。该功率放大器的测试性能良好,可以为宽频带高效率功率放大器的设计提供参考。展开更多
传统的F类和逆F类功率放大器的带宽不宽,且对于功放输出信号的谐波控制比较严格。在连续类功放理论的基础上,设计了一款在工作带宽内连续F类和连续逆F类模式转换的功率放大器。设计的功放采用了Cree公司的CGH40010F GaN HEMT晶体管。通...传统的F类和逆F类功率放大器的带宽不宽,且对于功放输出信号的谐波控制比较严格。在连续类功放理论的基础上,设计了一款在工作带宽内连续F类和连续逆F类模式转换的功率放大器。设计的功放采用了Cree公司的CGH40010F GaN HEMT晶体管。通过调整功放管输出端的谐波控制网络,控制谐波阻抗在Smith圆图中位置分布,从而在带宽内同时实现连续F类和连续逆F类的工作模式。制作了测试板,结果表明在2.4～4.2 GHz的带宽内,增益在11 dB以上,漏极效率为55%～82%,输出功率在39.5～41.9 dBm。采用了10 MHz的LTE单载波信号进行功放的数字预失真测试,功放的输出ACPR改善了6 dB以上。展开更多
An X-band inverse class-F power amplifier is realized by a 1-mm Al Ga N/Ga N high electron mobility transistor（HEMT）.The intrinsic and parasitic components inside the transistor,especially output capacitor Cds,influ...An X-band inverse class-F power amplifier is realized by a 1-mm Al Ga N/Ga N high electron mobility transistor（HEMT）.The intrinsic and parasitic components inside the transistor,especially output capacitor Cds,influence the harmonic impedance heavily at the X-band,so compensation design is used for meeting the harmonic condition of inverse class-F on the current source plane.Experiment results show that,in the continuous-wave mode,the power amplifier achieves 61.7% power added efficiency（PAE）,which is 16.3% higher than the class-AB power amplifier realized by the same kind of HEMT.To the best of our knowledge,this is the first inverse class-F Ga N internally-matched power amplifier,and the PAE is quite high at the X-band.展开更多
为了满足功率放大器对高效率和宽带的要求,介绍了一种连续逆F类功率放大器设计方法。在分析连续逆F类模式的基波和谐波阻抗基础上,提出了一种阶跃阻抗匹配网络电路。为了验证方法的有效性,设计并实现了一个1.7~2.9 GHz宽带的连续逆F类...为了满足功率放大器对高效率和宽带的要求,介绍了一种连续逆F类功率放大器设计方法。在分析连续逆F类模式的基波和谐波阻抗基础上,提出了一种阶跃阻抗匹配网络电路。为了验证方法的有效性,设计并实现了一个1.7~2.9 GHz宽带的连续逆F类功率放大器。测试结果表明,在工作带宽内,增益波动小于2 d B,饱和功率大于40.5 d Bm,峰值效率为65%~76%。该方法为宽带高效率放大器设计提供了有益的参考。展开更多
为了更清晰地了解逆F类功率放大器通过规整漏极电压和电流波形实现高效率的本质,对其漏极电压波形进行了理论分析和仿真验证。结果表明,在仅考虑二、三次谐波,且当谐波比例k=1/4时,v(θ)波形最平坦,最近似于半正弦波。利用电磁软件仿真...为了更清晰地了解逆F类功率放大器通过规整漏极电压和电流波形实现高效率的本质,对其漏极电压波形进行了理论分析和仿真验证。结果表明,在仅考虑二、三次谐波,且当谐波比例k=1/4时,v(θ)波形最平坦,最近似于半正弦波。利用电磁软件仿真设计并制作了一款k=0.271的逆F类功率放大器,经测试在输出功率为36.33 d Bm时,功率附加效率达到了71%。展开更多
基金Project supported by the National High Technology Research and Development Program of China(Grant No.2015AA016801)
文摘An X-band inverse class-F power amplifier is realized by a 1-mm Al Ga N/Ga N high electron mobility transistor（HEMT）.The intrinsic and parasitic components inside the transistor,especially output capacitor Cds,influence the harmonic impedance heavily at the X-band,so compensation design is used for meeting the harmonic condition of inverse class-F on the current source plane.Experiment results show that,in the continuous-wave mode,the power amplifier achieves 61.7% power added efficiency（PAE）,which is 16.3% higher than the class-AB power amplifier realized by the same kind of HEMT.To the best of our knowledge,this is the first inverse class-F Ga N internally-matched power amplifier,and the PAE is quite high at the X-band.
文摘为了满足功率放大器对高效率和宽带的要求,介绍了一种连续逆F类功率放大器设计方法。在分析连续逆F类模式的基波和谐波阻抗基础上,提出了一种阶跃阻抗匹配网络电路。为了验证方法的有效性,设计并实现了一个1.7~2.9 GHz宽带的连续逆F类功率放大器。测试结果表明,在工作带宽内,增益波动小于2 d B,饱和功率大于40.5 d Bm,峰值效率为65%~76%。该方法为宽带高效率放大器设计提供了有益的参考。
文摘为了更清晰地了解逆F类功率放大器通过规整漏极电压和电流波形实现高效率的本质,对其漏极电压波形进行了理论分析和仿真验证。结果表明,在仅考虑二、三次谐波,且当谐波比例k=1/4时,v(θ)波形最平坦,最近似于半正弦波。利用电磁软件仿真设计并制作了一款k=0.271的逆F类功率放大器,经测试在输出功率为36.33 d Bm时,功率附加效率达到了71%。
