基于器件特性的改进高效率F类微带拓扑分析与实现

本文提出了一种新型的F类高效率功率放大器微带匹配拓扑。该拓扑简单紧凑且考虑了功率三极管输出端寄生效应,使得F类设计理论分析更贴合实际。基于提出的拓扑结构,采用商用10W GaN HEMT(Gallium-Nitrogen High Electron Mobility Transistor)进行了仿真与硬件实现。测试结果表明:当漏极偏置27V,工作频率2.995GHz时,实测输出功率为37.3dBm,功率附加效率为72.9%。在15~30V的偏置范围内,漏极调制效率达到68.9%以上。实测与仿真结果的吻合,很好的验证了拓扑的可行性。     

基于氮化镓特征的高效功率放大器拓扑设计

基于对功率三极管实际输出端特性的考虑,提出一种易实现的高效率功放拓扑结构,并通过负载控制理论进行更贴合实际的理论分析。基于CREE公司GaN HEMT CGH40010仿真,在输入为25 dBm,偏置为28 V,带宽在2.98 GHz~3.02 GHz时,输出功率高于38.5 dBm,功率附加效率优于70%,并且在3 GHz时功率附加效率达到73.4%。在15 V~30 V的偏置范围内,漏极效率达到70%以上,仿真结果很好地验证了拓扑的可行性。     

有限容值隔直电容逆E类功放的分析与设计

提出了一种高效率逆E类功率放大器的设计方法--"有限容值隔直电容设计法",不仅确保放大器保持高工作效率,而且使其具有更低的漏极峰值电压、更大的功率输出能力、更高的上限工作频率及上限输出功率.本文制作了工作于155MHz,输出功率40.07dBm,工作效率83.87%,PAE82.57%的实际电路,实测结果与理论仿真结果基本一致,验证了理论分析的准确性.     

一种宽带高效率J类功率放大器的设计

针对未来无线通信系统中的宽带和效率问题,设计了一种宽带高效率的J类功率放大器。为了减少谐波阻抗对效率的影响,该J类功率放大器在输出匹配网络中采用了谐波控制单元,并通过对晶体管模型的简化,综合出一种较好的匹配网络。另外,在输入匹配网络中,使用了具有宽带效应的混合集中和分布元件的π形匹配网络。设计中使用10 W GaN HEMT晶体管对理论进行验证,测试结果显示,在2.2 GHz～2.8 GHz之间的频带内,J类功率放大器的漏极效率大于61%,增益大于10.4 dB。该J类功率放大器在下一代无线通信系统中具有良好的应用前景。