基于基于ADS的功率放大器设计与仿真的功率放大器设计与仿真[图图]
为了使射频功率放大器输出一定的功率给负载,采用一种负载牵引和源牵引相结合的方法进行功率放大器的设
计。通过ADS软件对其稳定性、输入/输出匹配、输出功率进行仿真,并给出清晰的设计步骤。最后结合设计方
法给出一个中心频率为2.6GHz、输出功率为6.5W的功率放大器的设计及优化实例和仿真结果。仿真结果表明,
这种方法是可行的,满足设计的要求,并且对功放的设计有着重要的参考价值。
0 引言引言
随着无线通信技术的发展,无线通信设备的设计要求也越来越高,功率
1 功率放大器的相关设计理论功率放大器的相关设计理论
对于任何功率放大器,它必须在工作频段内是稳定的,同时它应该具有最大的输出功率和最佳的输出效率,因为输出功率决定
了通信距离的长短,其效率决定了电池的消耗程度及使用时间。在功放的匹配网络设计中,需要选择合适的源阻抗和负载阻
抗,而他们的选择和功率放大器的
1.1 稳定准则稳定准则
稳定性是指放大器抑制环境的变化(如信号频率、稳定、源和负载等变化时),维持正常工作特性的能力,一个微波管的绝对稳
定条件是:
在选定的晶体管的工作条件下若满足K>1,则此时放大器处在绝对稳定状态,若不满足此条件,则需进行稳定性
1.2 功率增益功率增益
放大器的
1.3 功率附加效率功率附加效率(PAE)
功率附加效率是指射频输出功率和输入功率的差值与供给放大器的直流功率的比值,它既反映了直流功率转化为射频功率的能
力,又反映了放大射频功率的能力。
1.4 1dB功率压缩点功率压缩点(P1dB)
当晶体管的输入功率达到饱和状态时,其增益开始下降,或者称为压缩。1dB压缩点为放大器线性增益和实际的非线性增益之
差为1dB的点,换句话说,它是放大器增益有1dB压缩的输出功率点。
2 设计步骤设计步骤
2.1 静态工作点的确定静态工作点的确定
在晶体管的Datasheet中,给出了漏极(D)的工作电压和电流,因此,需要通过仿真和测试得到栅极(G)电压。在ADS中导入
BLF6G27-10G的模型库,建立直流仿真电路,图1就是通过对晶体管BLF6G27-10G进行直流仿真所获得的伏安特性曲线。
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