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RF功率放大器的设计

RF功率放大器的设计

作者：陈凯让重庆大学

学位级别：硕士

RF功率放大器常用于雷达以及各种无线电发射机的末端，以大幅度提高输出信号的功率为目的。系统的耗电量和误码率是衡量无线通讯系统的两个重要指标，RF功率放大器作为系统中主要的非线性耗能器件，因此提高RF功率放大器的效率和线性度... 详细信息

RF功率放大器常用于雷达以及各种无线电发射机的末端，以大幅度提高输出信号的功率为目的。系统的耗电量和误码率是衡量无线通讯系统的两个重要指标，RF功率放大器作为系统中主要的非线性耗能器件，因此提高RF功率放大器的效率和线性度是功率放大器设计的研究方向。本文第二章和第三章分别介绍了RF功率放大器设计的基本理论和衡量功率放大器好坏的性能指标;第四章介绍了对称Doherty功率放大器和多级Doherty功率放大器提高效率的基本理论;在第五章，通过负载牵引原理获得功放管在大信号下的输出阻抗，设计了一个中心频率为2.4GHz，工作带宽为200MHz的AB类功率放大器，其输入输出匹配网络通过微带线来实现。利用PCB工艺在板厚为1mm，相对介电常数为2.65的聚四氟乙烯板材上实际制作了功率放大器的测试电路。测试结果表明，功率放大器在2.3GHz至2.5GHz频段内，功率增益大于30dB，输出功率大于6W。末级功率放大器的功率附加效率最大达到30%。以AB类功率放大器为基础，同时设计了一个中心频率为2.4GHz对称的Doherty功率放大器。基于Doherty功放设计的难点，重点对功率合成电路进行了论述，并讨论了功率合成结构中主辅功率放大器补偿线对提高效率的作用。仿真结果表明，Doherty功率放大器的功率附加效率比AB类功率放大器的功率附加效率平均提高近10%。对制作的Doherty功率放大器实验电路分别进行了主辅功放的单独测试。在2.4GHz处，主功放增益为12.69dB，回波损耗为-10.395dB;辅功放增益为9.39dB，回波损耗为-7.16dB。在论文的最后章节对论文的工作进行了总结及展望。

关键词： RF功率放大器负载牵引 Doherty功率放大器回波损耗功率附加效率

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S波段低噪声放大器设计

压电与声光 2011年第3期33卷 505-508页

作者：陈世勇韩孝力陈凯让张娟重庆大学通信工程学院重庆400044

首先分析了低噪声放大电路的稳定性,功率增益及噪声系数的影响因素及改进方法;然后设计了一个中心频率为2.45 GHz,工作带宽为100 MHz的S波段低噪声放大器。仿真结果表明,该放大器的噪声系数小于1 dB,功率增益大于28 dB,增益平坦度小于1 ... 详细信息

首先分析了低噪声放大电路的稳定性,功率增益及噪声系数的影响因素及改进方法;然后设计了一个中心频率为2.45 GHz,工作带宽为100 MHz的S波段低噪声放大器。仿真结果表明,该放大器的噪声系数小于1 dB,功率增益大于28 dB,增益平坦度小于1 dB,输入/输出驻波比小于2∶1。通过传统的电路板制作工艺实际制作了放大器电路,测试结果和仿真结果较一致。

关键词：低噪声放大器噪声系数功率增益

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40MHz射频信号源的设计与分析

电路与系统学报 2010年第6期15卷 22-26页

作者：陈世勇张娟韩孝力陈凯让重庆大学通信工程学院重庆400044

直接数字频率合成(DDS)是研制信号源的关键技术。采用DDS技术,设计了输出频率范围为5MHz～40MHz,频率步长为1MHz的射频信号源。首先,分析了其相位噪声和杂散。然后通过传统制板工艺制作了PCB板,使用安捷伦公司频谱分析仪E4403B对其进行... 详细信息

直接数字频率合成(DDS)是研制信号源的关键技术。采用DDS技术,设计了输出频率范围为5MHz～40MHz,频率步长为1MHz的射频信号源。首先,分析了其相位噪声和杂散。然后通过传统制板工艺制作了PCB板,使用安捷伦公司频谱分析仪E4403B对其进行了测试,测试结果表明:40MHz射频信号源偏离100kHz处的相位噪声约为-112dBc/Hz,在20MHz带宽内杂散约为-73dBc。

关键词：直接数字频率合成相位噪声杂散射频信号源低通滤波器

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一种宽带多模数字抽取滤波器

微电子学 2020年第1期50卷 72-77页

作者：高波王友华李儒章陈凯让重庆邮电大学光电工程学院重庆400065 模拟集成电路国家重点实验室重庆400060

提出了一种应用于连续时间Σ-ΔADC的多模数字抽取滤波器。通过采用不同类型滤波器级联结构,合理分配不同级间下采样因子,有效降低了电路复杂度、面积和功耗。通过级间滤波器相互配合,实现了该滤波器的多带宽、多模式功能。基于65 nm C... 详细信息

提出了一种应用于连续时间Σ-ΔADC的多模数字抽取滤波器。通过采用不同类型滤波器级联结构,合理分配不同级间下采样因子,有效降低了电路复杂度、面积和功耗。通过级间滤波器相互配合,实现了该滤波器的多带宽、多模式功能。基于65 nm CMOS工艺进行后端设计,仿真结果表明,该多模抽取滤波器的工作带宽为20~50 MHz,当工作带宽为20 MHz和50 MHz时,有效位数分别为10.64位和10.48位。

关键词：抽取滤波器 Σ-ΔADC 多模式宽带

一种14bit异步时序两级Pipelined-SAR模数转换器技术

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微电子学 2023年第3期53卷 444-450页

作者：陈凯让王冰王友华杨毓军重庆电子工程职业学院重庆401331 模拟集成电路国家级重点实验室重庆400060

设计了一种基于异步时序的两级Pipelined-SAR模数转换器。为实现时序灵活配置,采用一种基于边沿检测的自同步环路来产生频率和相位均可变的内部时钟;为降低整个ADC静态功耗,可调节延迟单元用于合理分配子ADC和增益级的工作时间;三级电... 详细信息

设计了一种基于异步时序的两级Pipelined-SAR模数转换器。为实现时序灵活配置,采用一种基于边沿检测的自同步环路来产生频率和相位均可变的内部时钟;为降低整个ADC静态功耗,可调节延迟单元用于合理分配子ADC和增益级的工作时间;三级电荷泵用于设计增益级,从而降低设计难度并进一步降低功耗。最终,该14 bit异步时序ADC在0.18μm CMOS工艺下设计并仿真。后仿真结果表明,在采样速率为10 kS/s时,该ADC的SNDR为83.5 dB,功耗为2.39μW,FoM_(s)值为176.7 dB。

关键词：异步时序流水线SAR-ADC 电荷泵边沿检测

一种10MHz带宽70dB动态范围连续时间Sigma-Delta调制器

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微电子学 2020年第4期50卷 459-464页

作者：陈凯让王友华赵霜叶黄兴发刘建伟卢涛静模拟集成电路国家重点实验室重庆400060 重庆吉芯科技有限责任公司重庆401334

介绍了4阶反馈型连续时间Sigma-Delta调制器从顶层到底层的详细设计过程。采用数字置乱技术,降低失配对输出杂散的影响,使失配产生的谐波被转换为噪声,并被移出通带外。将谐振腔内嵌于调制器环路中,以改善带内信噪比。采用三级前馈型放... 详细信息

介绍了4阶反馈型连续时间Sigma-Delta调制器从顶层到底层的详细设计过程。采用数字置乱技术,降低失配对输出杂散的影响,使失配产生的谐波被转换为噪声,并被移出通带外。将谐振腔内嵌于调制器环路中,以改善带内信噪比。采用三级前馈型放大器,调制器具备更高的能效。该调制器基于65 nm CMOS工艺设计并流片。测试结果表明,在时钟频率为614.4 MHz、信号带宽为10 MHz时,调制器的SNDR为70.1 dB,动态范围达70 dB。功耗为77 mW。该调制器芯片的内核面积为4.50 mm^2。

关键词：连续时间Sigma-Delta调制器数字置乱前馈型放大器谐振腔

混合多目标灰狼算法求解多目标VRPTW问题

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计算机工程与应用 2024年第11期60卷 309-318页

作者：陈凯龚毅光南京信息工程大学自动化学院南京210044

针对带时间窗的多目标车辆路径规划问题,建立了最小化总成本和均衡度的多目标车辆路径优化模型,并提出了一种混合多目标灰狼算法进行求解。主要设计3点策略:(1)设计新的编码解码方式实现连续灰狼位置向量向离散客户序列的转化。(2)采用... 详细信息

针对带时间窗的多目标车辆路径规划问题,建立了最小化总成本和均衡度的多目标车辆路径优化模型,并提出了一种混合多目标灰狼算法进行求解。主要设计3点策略:(1)设计新的编码解码方式实现连续灰狼位置向量向离散客户序列的转化。(2)采用收敛性指标和分布性指标来进行决策个体的选择。(3)设计了多种删除、插入算子实施局部路径优化。为说明算法的有效性,以Solomon中的部分算例为例,将该算法与MOIGA和改进的ACO算法进行实验对比。实验结果表明,所提出的混合多目标灰狼算法能找到更好的Pareto解,并且性能优于其他进化算法。

关键词：多目标优化车辆路径规划问题灰狼算法时间窗

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加快完善绿色税制助力实现“双碳”目标

宏观经济管理 2024年第4期 21-29页

作者：陈凯中国宏观经济研究院经济研究所

近年来,我国初步构建起以环境保护税、税种绿色转型、绿色税收政策为主体的绿色税制框架。绿色税制以资源配置为核心、立足微观机制、着眼供需两端的影响机制,在推进“双碳”目标实现方面发挥着至关重要的作用。但是,当前我国的税制绿... 详细信息

近年来,我国初步构建起以环境保护税、税种绿色转型、绿色税收政策为主体的绿色税制框架。绿色税制以资源配置为核心、立足微观机制、着眼供需两端的影响机制,在推进“双碳”目标实现方面发挥着至关重要的作用。但是,当前我国的税制绿化率、绿色税收负担率仍低于OECD国家平均水平,相关税种调控范围有限、约束效果不强,绿色税收政策激励效果不佳、预期引导效果有限。新时期,应进一步明确短中长期推进节奏和改革重点,以丰富和完善绿色税种为核心,以推动相关税种绿色转型为重点,加快完善绿色税收政策,强化激励约束和引导效果,有效实现“减污”“降碳”政策的协同,助力实现“双碳”目标。

关键词：碳达峰碳中和绿色税制

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有强弱轴之分的悬臂圆柱气动弹性试验研究

建筑科学 2024年第5期 99-106+159页

作者：梁敬凯陈凯建筑安全与环境国家重点实验室中国建筑科学研究院有限公司

设计了具有强弱轴之分的悬臂圆柱气动弹性模型试验。多风向角、多风速的试验结果表明，模型的两个固有频率对应了两个共振风速。当风轴与结构轴一致时，将发生典型的“横风向涡激共振”；而当风轴与结构轴存在夹角时，虽然圆柱表面气动... 详细信息

设计了具有强弱轴之分的悬臂圆柱气动弹性模型试验。多风向角、多风速的试验结果表明，模型的两个固有频率对应了两个共振风速。当风轴与结构轴一致时，将发生典型的“横风向涡激共振”；而当风轴与结构轴存在夹角时，虽然圆柱表面气动力是对称的，但其振动特性却随风向变化而有所不同。在小夹角情况下，圆柱仍会发生明显的涡激共振，但主振方向并非“横风向”而是沿结构轴向；夹角较大时，则在两个共振风速下均会产生小振幅的共振。此外，试验还表明，由于流固耦合效应的影响，阻力系数在圆柱共振时有所增大；而当风轴和结构轴有夹角时，升力系数不为0。

关键词：悬臂圆柱涡激振动气动弹性试验流固耦合