射频功率放大器是现代无线通信系统中的重要组成部件之一,传统的功率放大器设计非常依赖射频工程师的工程经验,一般通过实物电路的反复调试达到设计指标。采用Doherty技术设计并实现了一种应用于长期演进(long term evolution,LTE)移动通信技术基站的L波段高效率功率放大器。设计中采用了安捷伦公司的先进设计系统软件,选取恩智浦公司型号为AFT20P140-4WN的横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)功放晶体管,该晶体管工作频段为1 880 MHz^2 025 MHz。通过电路仿真与实物调试相结合的方式完成了整个设计。测试结果表明,所设计Doherty功率放大器的最大输出功率为45.3 d Bm,最高效率为37%,在4.2 d B功率回退的情况下,效率仍保持在30%左右。与传统的功率放大器设计相比,此设计方式缩短了设计周期,提高了设计成功率并降低了设计成本。
采用Doherty技术设计并实现了一款应用于无线通信基站的S波段高效率功率放大器,通过非对称功率输入的方式使得整个功放在更宽的功率范围内获得高效率。设计中采用了安捷伦公司的先进设计系统软件(advanced design system,ADS),选取恩智浦公司型号为MRF7S21080H与MRF8S21100H的横向扩散金属氧化物半导体(laterally diffused metal oxide semiconductor,LDMOS)功放晶体管,两款晶体管的工作频率均为2.14～2.17 GHz。经过电路仿真与实物调试,最终设计并实现了功率回退达到7 d B的功率放大器,其增益为13.5 d B,并且在7 d B功率回退点上效率达到35%,峰值功率效率达到42%。相比其他功率放大器,该放大器具有较大的功率回退范围与更高的效率。结果证明,通过不对称输入方式所设计的Doherty功率放大器可以获得更宽的功率回退范围。
基于FET倍频原理,选取NEC公司型号为NE900100的金属半导体接触势垒场效应晶体管(Metal EpitaxialSemiconductor Field Effect Transistor,M ESFET),采用单扇形偏置电路代替传统高频短路块,同时采用新型四分之一波长交趾耦合滤波器取代传统隔直电容与滤波器,在ADS软件中设计了一种单板X波段微带二倍频器。仿真结果表明,输入功率为10 d Bm时毫米波二倍频器输出功率大于5 d Bm(11.8~12.2 GHz),谐波抑制大于15 d B。实验测试结果验证了该X波段二倍频器用于获取12 GHz频率源的有效性。与传统倍频器相比,此设计提供了一种低成本的设计路线。
