射频AB类功率放大器的非线性分析与研究

作     者：刘伟琴 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张玉兴

授予年度：2010年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：线性功率放大器 非线性 AB类 匹配网络 谐波 

摘      要：对于任何无线通信系统,都需要有发射机部分,作为发射机核心部件的功率放大器,已经成为当今通信业的一个重要研究对象。无论是几百毫瓦的手机功率放大器,还是几十瓦的基站功率放大器,甚至是几百瓦的电视功率放大器,设计的基本原则都是相同的。但是随着无线通信的迅猛发展,对功率放大器的效率、线性度、输出功率、带宽等指标的要求越来越高,因此如何使功放满足高线性和高效率的要求是功放研究的热点,对射频功率放大器的非线性分析与研究具有非常重要的实际意义。本文从理论上对射频功放的非线性做了深入的分析与研究,特别是射频AB类功率放大器的非线性,并通过实际功放电路验证前面的理论分析。 文章首先介绍了线性功率放大器的基本理论,包括功率放大器的分类、稳定性分析、非线性分析、匹配和负载/源牵引理论。然后对传统降低导通角模式的功率放大器进行了波形分析和输出终端阻抗分析,并且介绍了放大器传输特性曲线中的膝区效应,对功率放大器的驱动信号做了讨论,在此基础上详细的分析了射频AB类功率放大器的非线性,包括了理想的传统AB类功放,射频功放器件的非线性传输特性和非线性电容效应。最后讲述了一个应用于WCDMA基站中的射频AB类功率放大器的设计过程,利用ADS仿真软件对功放电路进行了仿真优化,然后通过电路调试,使设计的功率放大器满足指标要求,并给出测试结果以及验证情况。