一、晶体管15W甲类功率放大器(论文文献综述)
韩明涛[1](2021)在《基于裸片的宽带高效率功率放大器的研究》文中研究指明随着第五代移动通信的到来,人们的生活也变得日益多彩。用户通过终端上各式各样的软件享受着科技带来的便捷的背后是传输数据量的不断增多。为了提高通信系统的传输容量,通信频带已经拓展到毫米波频段。随着通信频率的升高,晶体管封装参数对功率放大器性能的影响越来越大,同时键合金丝对射频电路性能的影响也变得不能忽略。因此,如何消除金丝对功率放大器匹配电路的影响以设计宽带高效率功放值得海内为学者去探索。针对上述问题,本文首先分析了连续类功率放大器的工作原理以及金丝对射频电路性能的影响,并通过建立金丝的等效电路模型将晶体管的负载阻抗解空间转换到键合处,再利用微带线对键合处的阻抗进行匹配,完成了金丝网络在功放匹配电路中的设计。该方法既解决了晶体管封装参数对功放性能的影响;又解决了金丝对射频电路传输性能的影响。本文通过设计一款工作频率为3-4GHz的宽带功率放大器,验证了上述放大的可行性。实际测试具有大于40d Bm的输出功率以及大于65%的PAE,增益为13d B。其次,通过多次键合金丝及测试,并对比测试结果可以分析出金丝的工艺容差对功放性能的影响可以忽略。最后,分析了晶体管封装参数对Doherty功放性能的影响,并通过上述金丝参与匹配设计的方法设计了一款工作与3.2GHz-3.8GHz的宽带Doherty。实际测试在饱和点具有52%~61%的漏极效率,回退点具有40%~53%的漏极效率,验证了设计方法的可行性。
邱玉彬[2](2020)在《高功率高效率GNSS终端功率放大器芯片设计》文中研究说明近年来,伴随着电子通信技术的长足发展,卫星导航技术已被人类社会所接纳并逐步变革为现代人类生活不可或缺的部分。目前,世界上能提供服务的卫星导航系统有美国的全球定位系统、欧洲的伽利略卫星导航系统、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统以及我国的北斗卫星导航系统。而前三者均不具备北斗卫星导航系统傲视群雄的用户终端双向短报文通信功能,这得益于北斗卫星导航终端中射频收发机出色的性能。而终端射频收发机中一枚性能卓越的射频功率放大器芯片可以高效率、高保真地放大终端需要发射的信号功率,这是保障北斗卫星导航终端性能的关键所在。由此可见,开展研究具有高效率、高功率、线性化的功率放大器芯片具有重要的科学意义及工程应用价值。本文采用InGaP/GaAs HBT工艺设计了一款适用于北斗卫星导航系统终端的高效率、高功率、线性化、小尺寸的GNSS功率放大器芯片。该芯片采用三级放大拓扑结构,运用负载牵引、源牵引以及阻抗匹配技术将三级放大管芯相连,并在片外的芯片输出端口采用谐波抑制技术设计了输出匹配网络电路,分别针对二、三、五次谐波分量进行了有效抑制,实现了功放芯片的高功率和高效率。提出温度不敏感线性化偏置技术与稳定性电路一体化设计方法,成功设计出小型化的自适应偏置电路,保障了功放芯片在温度变化大、输入功率高的情况下线性度的高稳定性。采用异构微组装工艺将芯片裸片与微小表面贴装元器件进行高密度互连,实现了功放芯片的小型化设计,最终设计出的芯片封装大小为5 mm×5 mm×1 mm。提出基于ADS、ANSYS建立多物理场的联合仿真平台,对功放芯片进行了电路、电磁和热性能联合仿真及迭代优化,确保了芯片性能达标的同时,为芯片成品率提供了可靠保障。基于EDA软件对所设计GNSS功放芯片进行了性能仿真,结果表明:本文设计的GNSS功放芯片在供电电压为5 V时,于1.61.65 GHz频段内,GNSS功放芯片的线性增益达到38.3 dB,增益平坦度为±0.4 dB;射频端口驻波比均小于1.8:1;输出1 dB压缩点大于38 dBm;芯片饱和输出功率大于38.9 dBm,并在饱和输出功率点的功率附加效率高达45%;二、三、五次谐波抑制度均优于-65 dBc。就仿真结果而言,本文所设计的GNSS功率放大器芯片达到了预期指标要求。
高肖[3](2020)在《双端口固态微波炉设计及多物理场仿真与实验》文中指出如今,微波炉在人们的生活中已经成为不可或缺的部分,磁控管作为微波炉的核心部件,其在微波炉的发展过程中一直扮演着重要的角色,但其输出频率固定且不可控使得微波加热的均匀性一直以来都难以得到有效提升。近年来大功率固态微波源开始逐渐应用到微波加热领域,一方面采用固态源的微波炉相比于传统微波炉有着极低的工作电压,操作更加安全;更重要的是固态源微波炉可以精确的控制其输出微波的功率、频率、相位等,食物的加热更加的精细和深入,微波加热均匀性、效率可以得到有效提升。固态微波炉逐渐成为了未来微波炉研究的重要方向。本论文首先完成大功率高效率固态功放的仿真设计,利用HFSS仿真软件仿真完成微波炉天线设计和腔体匹配,并且加工测试。最后使用设计好的腔体模型利用COMSOL和MATLAB联合仿真,将土豆作为加热负载完成多物理场仿真,之后搭建测试平台完成微波加热实验。主要完成了以下工作:1.根据固态功率放大器的设计流程,首先确定了功率放大器的设计指标、完成器件的选型。利用ADS软件及功率放大器的模型完成了末级功率放大器的前后级的输入输出匹配、偏置电路的设计、整体电路的大信号和小信号仿真、原理图与版图的联合仿真。仿真结果显示放大器在2.45GHz的P1dB在42dBm左右,效率高于55%,最后利用Altium Designer绘制PCB版图、加工和测试工作。2.利用原有的腔体模型完成仿真之前的简化工作。将5杯100mL水作为微波加热的匹配负载,然后利用三维仿真软件HFSS完成PIFA天线设计仿真工作,随后加工天线和腔体,将天线安装在腔体顶部,对比仿真与实测结果,天线的性能基本满足设计要求。3.在多物理场仿真软件COMSOL中建立同比例的三维几何模型,考虑土豆的介电性能随温度的变化,设置材料参数、边界条件、网格划分。建立电磁-热耦合模型,随后利用MATLAB控制脚本程序,研究了土豆在单、双端口下的多频率扫描和相位扫描下的多物理场仿真。最后,搭建测试平台完成单端口、双端口下的频率和相位扫描的微波加热实验,仿真与实验结果大致相当。
贾郑和[4](2020)在《基于0.28μm SOI CMOS工艺的2.45GHz射频功率放大器设计》文中指出射频功率放大器的能耗占据整个射频前端能耗的主要部分,其效率对整个前端系统的效率影响巨大,同时高带宽利用率的调制方式对功率放大器的线性度提出了越来越高的要求,采用低成本工艺设计出高效率、高线性度的射频功率放大器越来越具挑战性。SOI工艺的衬底损耗小,噪声窜扰小,器件之间的隔离性能好,且无闩锁效应,在射频集成方面具有潜力并且具有成本优势,因此在射频功率放大器方面的应用具有研究价值。本文基于0.28μm SOI CMOS工艺设计了一款AB类两级级联的Cascode结构的射频功率放大器,工作频率范围为2.4~2.4835GHz,工作电压为2.5V。功率放大器偏置在AB类工作状态以在效率和线性度之间获得很好的平衡,其中第一级偏置在AB类偏B类的工作状态从而进一步提高功率放大器的效率,而第二级采用动态偏置并偏置在AB类偏A类的工作状态,通过检测第一级的输出信号功率的大小来动态调整第二级的偏置电流,在保证功率放大器具有较高线性度的同时提高了功率附加效率。两级级联的功率放大器,在线性度上具有一定的互补性,保证了功率增益在更宽的输入功率范围内的平坦度,有助于提高输出1d B压缩点。Cascode结构具有比共源结构更好的隔离度、更大的输出阻抗,以及更好的耐压能力,从而有助于获得更大的输出功率和效率。为了克服CMOS工艺低击穿电压的缺陷,共栅管采用RC自偏置结构,提高了功率放大器稳定工作的电压范围和输出功率。通过采用温度补偿偏置电路,使功率放大器在-40~85°C温度范围内的性能均达到指标要求。Cadence Spectre RF仿真环境下的后仿真结果表明,在全温度、全工艺角下,功率放大器的1d B压缩点处输出功率最差为18.43d Bm(FF/85°C),最高达到20.31d Bm(TT/-40°C);1d B压缩点处PAE最差为38.25%(FF/85°C),最高达到49.21%(SS/-40°C和TT/-40°C);电压增益S21最差为24.59d B(SS/85°C),最高达到28.82d B(SS/-40°C)。功率放大器整体版图面积约为880μm×850μm。本课题设计的基于0.28μm SOI CMOS射频功率放大器各项性能均满足设计指标要求,待流片验证后可以应用于无线通信系统发射前端。
张恒爽[5](2019)在《氮化镓基毫米波段高效率MMIC功率放大器研究》文中提出功率放大器作为收发组件中的核心部件,已经在军用航天领域以及民用通信领域中得到广泛的应用。随着通信技术和航天技术的不断发展,体积更小、频率更高、输出功率更大成为功率放大器的重要发展趋势。单片微波集成电路(MMIC)功率放大器以其小型化、高集成度的特点毋庸置疑地成为最佳选择。同时,氮化镓材料作为第三代半导体材料的代表,具有击穿场强大、电子迁移率高以及禁带宽度宽等诸多优点,使氮化镓半导体器件能够在较高频率下输出较大的功率,备受相关研究者的青睐。本文首先介绍了AlGaN/GaN HEMT器件的工作机理,其次对MMIC制备工艺进行介绍,主要提出了一种背通孔循环刻蚀方案并研究了刻蚀条件对通孔形貌的影响。接着本文对MMIC电路中涉及的无源元件建立了可伸缩等效电路模型,针对有源器件提出了一种提取寄生模型参数的方法,研究了温度以及不同器件结构对小信号模型参数的影响,并建立了大信号模型。然后本文分析了提升功放效率的方案基于该方案研制了一款X波段高效率MMIC功率放大器。最终,针对毫米波频段MMIC功率放大器应用需求,设计了两款Q波段MMIC功率放大器。本文主要研究成果如下:(1)优化了背通孔刻蚀工艺,采用循环刻蚀技术有效地解决了由于粘片石蜡引入导致刻蚀温度升高的问题,从而保证刻蚀速率以及通孔形貌。通过改变刻蚀冷却时间占比、刻蚀功率以及腔体压强,分析各个刻蚀条件对刻蚀反应的影响,监测刻蚀过程中的温度,研究重点主要放在通孔孔径、刻蚀倾角及通孔表面粗糙度方面,以满足毫米波段甚至太赫兹频段器件对通孔精度的要求。(2)MMIC无源元件可伸缩等效电路模型研究。本文基于实验室工艺线制作了不同面积的MIM电容、不同圈数的螺旋电感以及不同长度的薄膜电阻,对三者的S参数进行测量并分别建立了集总模型。该模型综合考虑了无源元件的物理结构,在一个较宽的频段范围内拟合精度均低于3%,并分别以MIM电容边长、螺旋电感圈数以及薄膜电阻长度为自变量证明了模型的可伸缩性。(3)提出了一种新型提取寄生模型参数的方法。对传统提取寄生电容简化模型进行改进,引入串联寄生电感,将冷偏截止态下的S参数通过矩阵转换得到Z参数矩阵,利用线性回归的方法得到寄生电容及寄生电感值。所得到的参数用于16元件小信号等效电路模型建立,证明了提取参数值的准确性。基于该方法研究了小信号等效电路模型参数随温度变化关系,并分析了器件频率特性随温度变化关系。(4)AlGaN/GaN Fin-HEMT等效电路模型建立及Fin结构对模型参数的影响。根据Fin-HEMT器件的结构特点,本文首次建立了Fin结构器件的小信号等效电路模型并对其射频性能及小信号特性进行研究。通过对不同Fin结构器件的S参数测量,并提取器件在多个偏置下的模型参数,从而分析器件结构对模型参数的影响。结果表明,影响Fin结构器件线性度主要是由于侧墙电容效应、本征饱和速度改善以及有效沟道宽度展宽原因引起的。(5)X波段50%高效率MMIC功率放大器实现。介绍了功率放大器的工作原理,分析了影响功放效率的主要因素。首先需要确定器件在基频下和二次谐波下的最佳匹配阻抗点,然后选择深AB类晶体管的静态工作点,并提取其小信号模型参数,研究表明X波段输出电容Cds对于谐波阻抗影响较大,通过设计谐波补偿结构,使得本征电流源参考面的二次谐波阻抗值接近于开路点。测试结果表明,在X波段频率范围内,MMIC峰值效率可以达到57.7%,并且芯片面积为12mm2,与该频段报道的MMIC功放相比具有优异性能。(6)Q波段MMIC功率放大器设计。3742.5GHz被工信部定为5G通信频段。针对当前毫米波应用需求,本文设计了两款Q波段MMIC功率放大器。其中一款为基于GaAs工艺的驱动级MMIC功率放大器,另一款是基于GaN工艺的大功率MMIC功率放大器。本文详细描述MMIC功放的设计过程,采用高通滤波器的电路匹配结构,抑制低频增益,保证低频的稳定性,同时采用阻抗匹配与功率合成相结合的方式,以简化匹配结构、保证带宽同时降低匹配插损。结果表明,在3743GHz频率范围内,驱放1dB压缩点的输出功率为26dBm,功率附加效率为31%,此时功率增益为20dB;末级功率饱和输出功率为38dBm,功率附加效率为22.3%,此时功率增益为16.5dB。与此频段附近的产品相比,设计的两款Q波段功放均具备优秀的性能指标。
徐雷[6](2019)在《应用于通信基站的F类功率放大器研究》文中提出随着人类逐渐迈向信息化时代,使得人们对于移动通信的要求也就越来越高,比如信号的覆盖范围,高速的上网体验等,这些要求都和通信基站的发展密不可分。提升信号的覆盖范围就需要基站的发射系统具有高的输出功率将信号传输到很远的地方,而拥有高速的上网体验就需要通信基站具有较宽的带宽。但是基站的发射系统又是整个系统中耗能最多的部分,所以就需要考虑发射系统的稳定性和耗能条件,而射频功率放大器又在基站发射系统中起着重要的作用,它的性能的高低决定了整个发射系统的性能。也正是这样的要求使得我们要设计出宽带高功率高效率功率放大器。由于F类功放具有比较优秀的性能,所以本文基于F类功放理论设计应用于通信基站的F类功率放大器。论文首先对国内外大量关于设计F类射频功放的文献进行查阅,并且对研究人员针对F类功放所做的的研究进行分析。其次本文将详细介绍关于设计射频功放的一些基础理论,包括传输线的电报方程的理论推导,还有评判功放的性能的指标。接下来对F类功放的理论进行分析,并且对F类功放中的漏极电压电流波形的方程进行推导。并且介绍了使用集总参数的谐波控制网络和使用分布参数的谐波控制网络,为射频功放的设计提供了理论支撑。然后运用不同的创新方法设计了两款放大器:第一款功放应用于4G通信基站,它是基于GaN HEMT器件设计了一个频段在1.5-2.6 GHz的功率放大器。该设计通过使用扇形微带线来设计宽带谐波控制网络,并且通过栅源寄生补偿电路减少输入谐波对输出功率和效率的影响,使得在设计频段内满足二次谐波阻抗为0,三次谐波阻抗为无穷大。实测结果表明,在1.5-2.6 GHz的频率范围内,漏极效率维持为65%-76.93%,输出功率为43.37-45.63 dBm,增益大于10 dB,二次和三次谐波抑制电平分别保持在-15.56至-26.09 dBc和-19.38至-40.54 dBc。实测的指标满足规定的设计要求。第二款功放应用于5G通信基站,采用低通滤波匹配电路设计了一款频率为2.6-3.6 GHz的功率放大器,实测结果表明,在2.6-3.6GHz的频率范围内,漏极效率为66%-69%,输出功率为40.68-41.6 dBm,增益在10 dB以上,实测的指标满足规定的设计要求。本文提出的用这两种设计方法设计出的功放在性能上有很大的提升,包括输出功率、效率和带宽。这就为以后通信基站的功放设计提供了一个新的设计方法。
田婷[7](2018)在《基于N型GaAs HBT工艺的1.5-2.7GHz差分推挽功率放大器的研究》文中研究表明砷化镓异质结双极型晶体管(GaAs HBT)广泛应用于射频功率放大器的设计。功放是射频前端模块中耗能最多的器件之一,因此要求功放具有高效率的特点。推挽放大器的上、下两支路在一个射频信号周期内轮流导通,是一种常用的提高效率的电路结构。但是GaAs HBT互补推挽电路中,将P型和N型晶体管制作在同一个GaAs衬底上,由于最优电流密度的不同,限制了电路的功率处理能力;并且为了得到最佳性能,所需要的外延结构有很大区别,制作工艺复杂,成本很高。在传统的非互补推挽结构中,输入和输出端口均需要变压器或者无源巴伦,输入端是为了形成一对幅度相等、相位相反的输入信号,输出端则是为了反相合成上下支路晶体管集电极的输出信号。但是变压器和巴伦的物理尺寸比较大,不利于片上集成。本文首先对基于N型GaAs HBT工艺的高效率、单端口输入和输出的非互补推挽射频功放进行了研究;然后基于上述研究结果,从差分电路结构、热分布优化技术、自适应线性化偏置技术、宽带匹配技术以及电路实现等方面对宽带、高效率、高线性的差分推挽射频功放展开研究。论文的主要研究工作和创新如下:(1)基于N型GaAs HBT工艺以及晶体管集电极和发射极输出信号反相的特性,改进了传统非互补推挽电路结构,提出了一种高效率、单端口输入和输出的推挽电路,输入和输出均不需要采用变压器或无源巴伦。仿真结果表明,工作频点为2.1GHz时,电路的功率增益为21dB,输出功率为32dBm,功率附加效率(PAE)为50%。此外,与传统共射极射频功放相比,输出功率相当的情况下,该电路结构的二次谐波分量减少了4.04dB,三次谐波分量减少了 9.19dB,明显提高了功放的线性度。(2)基于差分结构线性度的优势和两组同样的N型非互补推挽电路,提出了一种高线性的差分推挽电路结构,有效地减小了单组N型非互补推挽结构由于上下支路不对称性导致的输出波形正负半周的差异,同时提高了输出信号的摆幅。并且输入端利用HBT晶体管替代无源巴伦以减小版图面积。仿真结果表明:一款工作频段为1.8GHz-2.4GHz的差分推挽功放,单组推挽和差分推挽输出波形正负半周峰值的差异分别为1.49V和1.02V,差异分别占相应输出电压摆幅的15.38%和5.09%,改善了 10.29%。(3)提出了一种新型热分流结构,通过引入集电极金属,新增加一条热源到地的散热路径,改善功放的热分布,同时提高电路的PAE。相较于传统的热分布优化技术,该热分流结构可以针对性的降低基极-集电极结温度。仿真结果表明,功放正常工作时,温度分布达到稳态后,传统版图布局结构中HBT热源处温度最高为163℃,新结构为148℃,较传统结构下降了 15℃,改善了 9.2%,同时电路PAE提高了 2%。(4)综合上述研究工作,基于N型2μm GaAs HBT工艺设计并实现了一款工作频段为1.5GHz-2.7GHz的宽带、高效率、高线性差分推挽功率放大器:基于自适应线性化偏置技术电路增益提高了 1dB;基于阶梯型行波传输匹配技术将电路带宽拓展至1.2GHz;基于差分推挽结构将输出波形差异改善了 10.45%。芯片面积为0.9×1.5mm2,测试时在片外利用了一个传输线巴伦对推挽级输出波形进行合成。测试结果表明供电电压12V时,在1.78GHz-2.67GHz的频段内电路输入回波损耗S11低于-15dB;2.1GHz时小信号增益S21为27dB,输出功率P1dB为34dBm,PAE达到45%。论文基于以上工作,实现的功率放大器在1.5GHz-2.7GHz频段内具有高效率、高线性、高功率的特点,可应用于北斗卫星定位、LTE、WLAN等多种通信系统。
董超然[8](2018)在《连续F类功率放大器的研究与设计》文中提出随着无线通信技术的发展,无线系统对功率放大器性能的要求也越来越高。这使得宽带高效率功放成为当今的研究热点。针对这一热点问题,连续F类功率放大器在2010年被提出,此类功放用高效率阻抗空间来代替单一的匹配点,以实现良好的带宽特性,解决功放宽频带与高效率间的矛盾。但是,连续F类功放存在增益平坦度和效率平坦度不高的缺点,且传统设计方法缺少对源阻抗与负载阻抗间相互影响及源端谐波阻抗的研究。针对此情况,本论文对连续F类功放进行了研究。本论文研究了负反馈结构在连续F类功放中应用的可能性。在连续F类功放的基础上加入漏极到栅极的负反馈电路,以同时降低频带内高增益与高效率的部分,来同时对其低增益与低效率的部分行补偿,从而同时提高功放增平坦度益与效率平坦度。研究中采用了多谐波双向牵引的方法以消除源阻抗与负载阻抗的相互影响,并对带内各频点的基波与谐波阻抗特性进行了研究,找出了它们的高效率区域。论文的具体工作内容如下:1.系统总结了连续F类功放的基本理论。结合漏极电压电流波形分析了连续F类功放的谐波控制原理;通过连续工作模式和阻抗空间的概念阐明了连续F类功放具有宽频带特性的机理;2.研究了功放中的负反馈电路,分析了负反馈对功放性能的影响,并把负反馈电路加入到连续F类功放的设计当中;3.采用多谐波双向牵引的方法对功放带内各频点源与负载的基波和谐波阻抗进行了研究,重点研究了源端二次谐波阻抗的特点及对功放效率的影响,找出了频带范围内各频点基波与谐波高效率阻抗区域与其变化规律;4.实验验证了本文提出的设计方法的可行性和有效性。实验结果表明,该带有负反馈结构的改进型连续F类功放在1.62.6GHz频带内的增益为9.510.6d B,附加效率为6168%,增益平坦度与效率平坦度较高,分别为1.1d B与7%,性能达到了预期结果。本论文的研究工作对宽带高效率功放的研究和工程应用有一定的参考价值。
徐建华[9](2017)在《Ka波段固态功率放大器研究与设计》文中提出固态毫米波系统的发展与应用与系统的输出功率大小有密切关系。相比于采用电真空的放大器,固态功率放大器优点是重量轻、体积小、工作电压低、使用寿命长,缺点是单只器件输出功率比较低。固态功率合成技术是采用多个固态器件进行功率合成的方法,以此来得到更高的功率输出,这是一种非常有效的提高整机系统输出功率的方法。近年来,多种功率合成方法被提出、分析、讨论和应用,极大地推动了高效合成电路的快速发展。本文对放大器的基本理论、常用器件、多种常用的功率合成技术和放大器设计需要注意的事项进行了介绍,并提出了个人的见解。本文重点介绍了一种Ka波段功率密度和效率较高的固态功率放大器。该放大器核心器件是南京电子器件研究所研制的5W GaAs功率器件,共采用64路合成,使用了一种较新的波导空间合成结构。文中从理论分析、电路和电磁场仿真、单元电路设计和实物制做等方面进行了较深入的探讨,最终获得合成效率75%,合成脉冲功率200W和功率附加效率13%的结果。后续的研究工作将着重于进一步提高合成效率,并向更高频段方向如3mm波段发展。同时,随着新一代半导体GaN器件日趋成熟,采用该器件设计的固态功放也是需要重点关注的领域。
林良[10](2016)在《高性能射频半导体功率器件设计及其可靠性研究》文中认为射频功放器件是无线基站的核心器件,功能是放大无线射频信号,使之能完成良好的无线网络覆盖。目前,人类面临环境危机和能源挑战,营中的能源消耗已迫在眉睫。各大基站供应商都相应推出了高效绿色基站计划,因而从工作原理、设计方法、和实现工艺等方面系统地研究基于GaAs HBT、LDMOS和GaN工艺的高性能功率放大器(Power Amplifer:PA)变得十分重要。该博士论文的主要研究工作和创新点如下:(1)在不同人体模型(HBM)描述的ESD电压作用下,分别为手机不同频段选择不同输入薄膜电阻(TFR),通过测试功率放大器(PA)裸片的性能参数随ESD电压的变化特性,发现其性能降级和电、热击穿规律;提出并验证了在GaAs HBT PA输入端引入合适的薄膜电阻,能有效地抑制PA芯片的ESD冲击实验。(2)借助有限元法(FEM)算法和热红外扫描仪(IR),得到了GaAs HBT PA芯片表面的温度分布;进一步设计、制作并测试了改进的GaAs HBT PA芯片,有效地改进其输出功率随时间变化(PVT)的性能。(3)研究了基于LDMOSFET工艺的基站PA在HPM作用下的失效机理,并分析与器件可靠性相关的参数;经鲁棒性测试后,准确判断键合线热可靠性和芯片失效特征;通过红外扫描测试得到了芯片和键合线表面的温度分布,得到不同键合线阵列的温度分布特性,并且,提出了键合线结构的改进设计方法。(4)充分考虑到功率放大器加上铝屏蔽盖后射频性能发生变化的特性,首先,用自动化测试台对于不同高度(H)和宽度(W)的屏蔽盖情形时进行测试,得到了S参数和PA样品的输入、输出响应;在改进的电路模型中,研究了输入接地线校正因子和环路损耗,使得模型仿真和测试结果吻合;进一步提出对包含多条接地线的内部阻抗匹配网络优化方法来有效改进S参数的方法;并且提出了提高印刷电路板(PCB)上LDMOSFET PA射频性能的电磁防护设计方法;详细地研究了LDMOSFET PA和PCB之间的相互影响;精确地确定了腔内最敏感反馈路径,并在LDMOSFET输入(栅极)和输出(漏极)键合线间引入金属隔离墙,有效地抑制了反馈效应;通过改进输入键合线设计,获得了性能更好的小型化PA模块。(5)研究了宽频带反馈式GaN PA的基本原理,给出了在100MHz到3.5GHz频段内实现10dB增益的单极宽频带放大器设计方法;通过应用负反馈调节方法,取得VSWR输入和增益平坦度的平衡,实现了AlGaN/GaN PA超宽带性能;进一步应用GaN HEMT低输出电容特性,设计了反向Class-F AlGaN/GaN HEMT超高效率PA,通过仿真与测试结果对比,验证了设计的准确性;输出功率高于10W,增益高于20dB,增益平坦度为±0.6dB,效率超过74%。(6)研究了高功率电磁脉冲对AlGaN/GaN HEMT的影响,实验研究了不同脉冲宽度作用下它们的损毁特征,通过芯片切片截面分析,精确显示了芯片的损毁部位和程度,为其进一步电磁防护设计提供指导。在上述研究中,分别基于LDMOS、GaAs HBT和AlGaN/GaN工艺进行模块设计,制作了多系列PA样品,取得了测试、仿真与理论分析吻合的结果。
二、晶体管15W甲类功率放大器(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、晶体管15W甲类功率放大器(论文提纲范文)
(1)基于裸片的宽带高效率功率放大器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 高效率宽带功率放大器的研究现状 |
1.3 宽带Doherty功率放大器的研究现状 |
1.4 金丝互联结构在射频电路的研究现状 |
1.5 本文的主要内容及章节安排 |
第二章 金丝键合网络对功放性能的影响 |
2.1 金丝参数对传输性能的影响 |
2.1.1 金丝线径对传输性能的影响分析 |
2.1.2 金丝跨距对传输性能的影响分析 |
2.1.3 金丝拱高对传输性能的影响分析 |
2.1.4 键合根数对传输性能的影响分析 |
2.2 功率放大器的重要性 |
2.3 功率放大器的分类 |
2.4 功率放大器的关键指标 |
2.4.1 工作频带 |
2.4.2 输出功率 |
2.4.3 功率增益 |
2.4.4 效率 |
2.4.5 稳定性 |
2.4.6 线性度 |
2.5 本章小结 |
第三章 结合金丝匹配的宽带高效功率放大器的研究与设计 |
3.1 连续功率放大器提升效率的机理 |
3.1.1 谐波控制功放的基本原理 |
3.1.2 连续B/J类功率放大器 |
3.2 封装参数对功率放大器带宽的影响 |
3.3 金丝与匹配网络的联合设计 |
3.4 结合金丝匹配的连续B/J类功率放大器的设计与实现 |
3.4.1 晶体管的选型 |
3.4.2 晶体管稳定性分析 |
3.4.3 偏置电路的设计 |
3.4.4 最佳阻抗的确定 |
3.4.5 连续B/J类功放的放真与测试 |
3.5 金丝加工容差对功放性能影响的研究 |
3.6 本章小节 |
第四章 结合金丝匹配的宽带Doherty功率放大器设计 |
4.1 Doherty功率放大器原理 |
4.1.1 有源负载牵引理论 |
4.1.2 Doherty功率放大器工作原理 |
4.2 封装参数对Doherty功率放大器性能的影响 |
4.3 结合金丝匹配的Doherty功率放大器设计 |
4.3.1 威尔金森功分器的设计 |
4.3.2 载波功放的设计 |
4.3.3 峰值功放的设计 |
4.3.4 Doherty功率放大器后匹配的设计 |
4.3.5 Doherty功放的仿真与优化 |
4.3.6 实物加工与测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(2)高功率高效率GNSS终端功率放大器芯片设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 卫星导航终端功放技术国内外研究进展 |
1.2.1 卫星导航终端技术国内外研究进展 |
1.2.2 卫星导航终端射频前端技术国内外研究进展 |
1.2.3 卫星导航终端功放技术国内外研究进展 |
1.3 本论文主要贡献与创新点 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 功率放大器理论基础 |
2.1 功率放大器工作原理 |
2.1.1 功率放大器基础结构 |
2.1.2 功率放大器类型 |
2.2 功率放大器技术指标 |
2.2.1 功放基本指标 |
2.2.2 功放性能提升机制 |
2.3 功率放大器设计方法 |
2.3.1 器件/工艺选型 |
2.3.2 偏置点选择 |
2.3.3 阻抗匹配 |
2.3.4 负载牵引 |
2.3.5 性能仿真方法 |
2.4 GaAs HBT功放MMIC设计关键技术 |
2.4.1 自适应线性化偏置技术 |
2.4.2 谐波匹配技术 |
2.5 本章小结 |
第三章 MMIC器件工艺特性 |
3.1 InGaP/GaAs HBT有源器件特性 |
3.1.1 能带结构 |
3.1.2 大信号模型 |
3.1.3 小信号模型 |
3.1.4 特性 |
3.2 InGaP/GaAs MMIC无源器件特性 |
3.3 InGaP/GaAs HBT MMIC工艺特性 |
3.4 本章小结 |
第四章 InGaP/GaAs HBT MMIC功放芯片方案设计 |
4.1 RDSS/GNSS终端功放芯片技术指标 |
4.2 功放芯片链路预算分析 |
4.3 功放芯片电路结构设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 InGaP/GaAs HBT MMIC功放芯片设计与性能仿真 |
5.1 偏置电路设计与性能仿真 |
5.2 匹配电路设计与性能仿真 |
5.3 GNSS功放芯片版图设计与电磁特性仿真 |
5.4 GNSS功放芯片封装设计与热力学特性分析及性能仿真优化 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)双端口固态微波炉设计及多物理场仿真与实验(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 固态微波加热技术的发展现状 |
1.3 多物理场仿真概述 |
1.4 本文内容与创新 |
第二章 微波加热理论 |
2.1 传输线理论 |
2.2 功率放大器的基本理论 |
2.3 谐振腔理论 |
2.4 微波加热理论 |
2.5 本章小结 |
第三章 高效率固态功率放大器仿真制作 |
3.1 放大器设计指标及器件选型 |
3.1.1 功率放大器的设计指标 |
3.1.2 器件选型 |
3.2 末级放大器设计流程 |
3.3 末级功放的设计 |
3.3.1 静态工作点的选择 |
3.3.2 稳定性仿真 |
3.3.3 负载牵引和源牵引 |
3.3.4 阻抗匹配设计 |
3.3.5 偏置电路设计 |
3.3.6 末级功率放大器S参数仿真 |
3.3.7 末级功率放大器大信号仿真 |
3.3.8 原理图与版图联合仿真 |
3.3.9 版图设计 |
3.4 功率放大器的制作与测试 |
3.5 本章小结 |
第四章 固态微波炉的设计与多物理场仿真 |
4.1 模型构建 |
4.2 天线设计 |
4.2.1 PIFA天线 |
4.2.2 天线仿真设计 |
4.2.3 天线加工及安装测试 |
4.3 多物理场仿真模型构建 |
4.3.1 几何模型 |
4.3.2 模型参数 |
4.3.3 网格划分 |
4.4 COMSOL与 MATLAB联合仿真概述 |
4.5 仿真结果与分析 |
4.5.1 单端口频率扫描加热 |
4.5.2 双端口频率扫描加热 |
4.5.3 双端口相位扫描加热 |
4.6 本章小结 |
第五章 固态微波炉的加热实验 |
5.1 实验条件及测试设备 |
5.2 实验准备 |
5.3 实验结果与分析 |
5.3.1 单端口频率扫描加热实验 |
5.3.2 双端口频率扫描加热实验 |
5.3.3 双端口相位扫描加热实验 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结 |
6.1 全文总结 |
6.2 后期工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(4)基于0.28μm SOI CMOS工艺的2.45GHz射频功率放大器设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容与设计指标 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 设计指标 |
1.4 论文组织与结构安排 |
第二章 功率放大器原理 |
2.1 主要性能指标 |
2.1.1 输出功率 |
2.1.2 线性度 |
2.1.3 功率增益 |
2.1.4 效率 |
2.2 功率放大器的分类 |
2.2.1 A类功率放大器 |
2.2.2 过驱动的A类功率放大器 |
2.2.3 AB/B/C类功率放大器 |
2.2.4 F类功率放大器 |
2.2.5 D类功率放大器 |
2.2.6 E类功率放大器 |
2.3 阻抗匹配网络和负载牵引技术 |
2.3.1 集总和分布匹配网络 |
2.3.2 负载牵引技术 |
2.4 功率放大器的稳定性 |
2.4.1 基于稳定性系数的小信号稳定性判据 |
2.4.2 大信号非线性引起的稳定性问题 |
2.4.3 稳定性措施 |
2.5 本章小结 |
第三章 2.45GHz功率放大器设计 |
3.1 SOI MOSFET器件和模型 |
3.1.1 器件结构 |
3.1.2 直流I-V特性和若干非理想效应 |
3.1.3 高频小信号模型 |
3.1.4 MOSFET非线性特性 |
3.1.5 MOSFET温度特性 |
3.1.6 BSIMSOI模型简介 |
3.2 功率放大器设计 |
3.2.1 功率放大器结构设计 |
3.2.2 输出级设计 |
3.2.3 输出匹配网络设计和负载牵引仿真 |
3.2.4 驱动级和级间匹配网络设计 |
3.2.5 输入匹配设计 |
3.2.6 偏置电路设计 |
3.3 功率放大器前仿真 |
3.3.1 稳定性前仿真 |
3.3.2 S参数前仿真 |
3.3.3 线性度前仿真 |
3.3.4 功率附加效率前仿真 |
3.4 功率放大器前仿真结果汇总 |
3.5 本章小结 |
第四章 功率放大器版图设计及后仿真 |
4.1 功率放大器版图设计 |
4.1.1 寄生电阻 |
4.1.2 寄生电容 |
4.1.3 功率放大器整体版图 |
4.1.4 前后仿真中电路参数的调整情况 |
4.2 功率放大器后仿真 |
4.2.1 稳定性后仿真 |
4.2.2 S参数后仿真 |
4.2.3 线性度后仿真 |
4.2.4 功率附加效率后仿真 |
4.3 功率放大器后仿真结果汇总 |
4.4 本章小结 |
第五章 功率放大器测试方案 |
5.1 测试仪器设备 |
5.2 测试方案 |
5.2.1 线缆损耗测试 |
5.2.2 直流工作点测试 |
5.2.3 S参数测试 |
5.2.4 功率增益和线性度测试 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录A |
A.1 FF工艺角前仿真结果 |
A.1.1 稳定性前仿真 |
A.1.2 S参数前仿真 |
A.1.3 线性度前仿真 |
A.1.4 功率附加效率前仿真 |
A.2 SS工艺角前仿真结果 |
A.2.1 稳定性前仿真 |
A.2.2 S参数前仿真 |
A.2.3 线性度前仿真 |
A.2.4 功率附加效率前仿真 |
附录B |
B.1 FF工艺角后仿真结果 |
B.1.1 稳定性后仿真 |
B.1.2 S参数后仿真 |
B.1.3 线性度后仿真 |
B.1.4 功率附加效率后仿真 |
B.2 SS工艺角后仿真结果 |
B.2.1 稳定性后仿真 |
B.2.2 S参数后仿真 |
B.2.3 线性度后仿真 |
B.2.4 功率附加效率后仿真 |
(5)氮化镓基毫米波段高效率MMIC功率放大器研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号对照表 |
缩略语对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 氮化镓基材料及器件优势 |
1.2 GaN HEMT器件模型研究 |
1.2.1 器件模型研究意义 |
1.2.2 器件模型研究进展 |
1.3 GaN MMIC功率放大器研究进展 |
1.4 本文研究内容及结构安排 |
第二章 AlGaN/GaN HEMT工作原理及MMIC制备工艺 |
2.1 AlGaN/GaN HEMT器件工作原理 |
2.1.1 GaN材料的极化效应 |
2.1.2 AlGaN/GaN HEMT器件基本结构 |
2.1.3 AlGaN/GaN HEMT器件测试表征 |
2.2 AlGaN/GaN HEMT MMIC正面关键工艺技术 |
2.2.1 表面清洗 |
2.2.2 欧姆接触 |
2.2.3 MESA刻蚀 |
2.2.4 第一次SiN钝化处理 |
2.2.5 淀积Ni Cr薄膜 |
2.2.6 栅槽刻蚀及源漏开孔 |
2.2.7 栅金属蒸发 |
2.2.8 互连金属蒸发 |
2.2.9 第二次SiN钝化处理以及互连开孔 |
2.2.10 空气桥光刻及二层互连电镀 |
2.3 AlGaN/GaN HEMT MMIC背通孔精细刻蚀技术研究 |
2.3.1 AlGaN/GaN HEMT MMIC背面关键工艺 |
2.3.2 背通孔精细刻蚀技术研究 |
2.4 本章小结 |
第三章 AlGaN/GaN HEMT MMIC器件模型研究 |
3.1 无源元件模型研究 |
3.1.1 MIM电容 |
3.1.2 薄膜电阻 |
3.1.3 螺旋电感 |
3.2 有源器件小信号模型研究 |
3.2.1 GaN HEMT小信号模型及参数提取方法 |
3.2.2 温度对GaN HEMT小信号模型影响研究 |
3.2.3 Fin结构的GaN HEMT小信号模型影响研究 |
3.3 有源器件大信号模型建立 |
3.4 本章小结 |
第四章 X波段高效率MMIC功率放大器设计 |
4.1 功率放大器主要技术指标 |
4.1.2 增益 |
4.1.3 效率 |
4.1.4 功率输出能力 |
4.1.5 1dB压缩点(P-1dB) |
4.1.6 工作频率带宽 |
4.2 功率放大器效率提升技术 |
4.2.1 功率放大器工作机理分析 |
4.2.2 功率放大器效率提升方案 |
4.3 X波段高效率MMIC功率放大器设计 |
4.3.1 拓扑结构选择 |
4.3.2 匹配网络设计 |
4.3.3 原理图仿真优化 |
4.3.4 版图布局及流片封装测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 Q波段MMIC功率放大器设计 |
5.1 Q波段功率放大器驱放设计 |
5.1.2 设计指标 |
5.1.3 拓扑结构选择 |
5.1.4 匹配结构设计 |
5.1.5 原理图仿真优化及版图布局 |
5.2 Q波段GaN基 MMIC功率放大器设计 |
5.2.2 设计指标 |
5.2.3 模型库分析及电路拓扑选择 |
5.2.4 各级匹配结构设计 |
5.2.5 原理图仿真优化及版图布局 |
5.2.6 版图-原理图联合仿真 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本论文的主要工作 |
6.2 下一步工作计划 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)应用于通信基站的F类功率放大器研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 F类功率放大器国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容和创新点以及结构安排 |
第2章 射频功率放大器基本理论 |
2.1 射频功率放大器概述 |
2.2 射频功率晶体管 |
2.2.1 射频场效应管晶体管 |
2.2.2 高电子迁移率晶体管 |
2.3 传输线理论 |
2.4 散射参数 |
2.4.1 散射参数的定义 |
2.4.2 散射参数的物理意义 |
2.5 功率放大器的主要性能指标 |
2.5.1 稳定性 |
2.5.2 工作带宽 |
2.5.3 输出功率 |
2.5.4 增益 |
2.5.5 输出效率 |
2.5.6 驻波系数 |
2.5.7 线性度 |
2.6 本章小结 |
第3章 F类功率放大器设计基础 |
3.1 概述 |
3.2 F类功放原理分析 |
3.3 F类功放谐波控制网络分析 |
3.3.1 集总参数谐波控制网络 |
3.3.2 分布参数谐波控制网络 |
3.4 本章小结 |
第4章 应用于4G通信基站的宽带F类功率放大器研究 |
4.1 设计指标 |
4.2 基板选择 |
4.3 晶体管选择 |
4.4 宽带F类功率放大器设计 |
4.4.1 直流特性分析与负载牵引 |
4.4.2 偏置电路设计 |
4.4.3 宽带高效率谐波匹配设计 |
4.4.4 整体电路结构和仿真结果 |
4.4.5 功放的加工和仿真与测试结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 应用于5G通信基站的功率放大器研究 |
5.1 低通滤波匹配原理 |
5.2 设计指标 |
5.3 基板选择 |
5.4 晶体管选择 |
5.5 应用于5G通信基站的功率放大器设计 |
5.5.1 直流特性分析与负载牵引 |
5.5.2 功率放大器输入输出匹配电路设计 |
5.5.3 功率放大器的加工与测试 |
5.6 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)基于N型GaAs HBT工艺的1.5-2.7GHz差分推挽功率放大器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 无线通信与半导体技术的发展 |
1.1.1 无线通信的发展 |
1.1.2 半导体技术的发展 |
1.2 射频功率放大器研究现状 |
1.2.1 射频推挽功率放大器(PPPA,Push-Pull PA)研究现状 |
1.2.2 1.5-2.7GHz频段范围射频功率放大器 |
1.3 本文的主要创新点和内容安排 |
第2章 射频功率放大器的主要指标和关键技术 |
2.1 射频功率放大器的模型和主要技术指标 |
2.1.1 有源器件模型 |
2.1.2 二端口网络和S参数 |
2.1.3 主要指标 |
2.2 阻抗匹配技术及匹配网络 |
2.2.1 阻抗匹配理论 |
2.2.2 阻抗匹配网络 |
2.3 宽带放大器电路的设计基础 |
2.3.1 宽带放大器的定义以及设计中的难点 |
2.3.2 常用的带宽扩展技术 |
第3章 单端口全N型GaAs HBT高效率推挽射频功放的研究 |
3.1 推挽放大器 |
3.1.1 共射极功率放大器 |
3.1.2 推挽功率放大器 |
3.2 基于N型GaAs HBT工艺的单端口、高效率推挽射频功放的研究 |
3.2.1 电路拓扑及工作原理 |
3.2.2 直流偏置点 |
3.2.3 匹配电路 |
3.3 电路仿真与结果分析 |
3.3.1 输出功率、增益和效率 |
3.3.2 线性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 高线性、高效率差分推挽射频功率放大器的研究 |
4.1 差分-推挽射频功率放大器 |
4.1.1 差分放大器的原理 |
4.1.2 高线性的差分-推挽射频功率放大器 |
4.2 电路研究与仿真 |
4.2.1 输入级 |
4.2.2 匹配网络 |
4.2.3 仿真结果 |
4.3 射频功率放大器热效应研究 |
4.3.1 温度对HBT晶体管电特性的影响 |
4.3.2 传统的热分布改善方法 |
4.3.3 新型热分流技术的研究 |
4.3.4 新型热分流技术对射频功放PAE的改善 |
4.4 本章小结 |
第5章 1.5-2.7GHz宽带差分推挽放大器的研究 |
5.1 差分-推挽电路结构 |
5.1.1 整体电路拓扑结构 |
5.1.2 输入级 |
5.2 单组N型推挽放大器的研究 |
5.2.1 N型GaAs HBT非互补推挽结构 |
5.2.2 自适应线性化偏置电路 |
5.3 宽带匹配网络的研究 |
5.3.1 输入匹配设计 |
5.3.2 输出匹配设计 |
5.4 整体电路仿真 |
5.5 本章小结 |
第6章 宽带差分推挽放大器的版图研究及测试验证 |
6.1 芯片版图研究与设计 |
6.1.1 工艺的选择 |
6.1.2 版图设计中的无源器件 |
6.1.3 版图设计 |
6.2 测试及分析 |
6.2.1 输出巴伦 |
6.2.2 芯片照片及测试设备 |
6.2.3 测试结果及分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
在读期间发表的论文与取得的其他研究成果 |
(8)连续F类功率放大器的研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 连续F类功率放大器的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
1.3 本文的主要工作内容与安排 |
1.3.1 本文的目的 |
1.3.2 本文的研究内容 |
1.3.3 本文的主要结构安排 |
第二章 连续F类功率放大器理论 |
2.1 射频功率放大器 |
2.1.1 射频功率放大器定义 |
2.1.2 射频功率放大器的基本构成 |
2.1.3 射频功率放大器的一般设计过程与方法 |
2.2 射频功率放大器的主要指标 |
2.3 各类功放介绍 |
2.3.1 传统类功放 |
2.3.2 开关类功放 |
2.3.3 连续类功放 |
2.4 连续F类功率放大器理论 |
2.4.1 连续F类功放阻抗空间 |
2.4.2 连续工作模式 |
2.4.3 连续F类功放存在的问题 |
2.5 本章小结 |
第三章 连续F类功放平坦度改善研究 |
3.1 负反馈理论 |
3.1.1 功放中引入负反馈的作用 |
3.1.2 连续F类功放中的负反馈 |
3.2 负反馈电路设计 |
3.2.1 晶体管选择 |
3.2.2 偏置电路设计 |
3.2.3 负反馈电路设计 |
3.2.4 稳定性分析 |
3.2.5 平坦度分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 高效率阻抗空间研究 |
4.1 传统连续F类功放设计方法的不足 |
4.2 多谐波双向牵引技术 |
4.2.1 谐波平衡法 |
4.2.2 多谐波负载牵引原理 |
4.2.3 多谐波双向牵引原理 |
4.3 高效率阻抗空间研究 |
4.3.1 高效率阻抗区域的确定 |
4.3.2 源端二次谐波阻抗研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 改进型连续F类功放的实现与验证 |
5.1 基于传统方法的连续F类功放设计 |
5.1.1 最佳组抗确定与功放设计 |
5.1.2 仿真结果分析 |
5.2 改进型连续F类功放设计 |
5.2.1 匹配网路设计 |
5.2.2 联合仿真与结果分析 |
5.3 改进型连续F类功放的实物实现 |
5.3.1 版图设计 |
5.3.2 腔体设计 |
5.4 驱动级功放设计 |
5.4.1 第一级驱动功放设计 |
5.4.2 第二级驱动功放设计 |
5.5 功放的调试与测试 |
5.6 改进型连续F类功放测试结果分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(9)Ka波段固态功率放大器研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 论文的特点 |
1.4 论文的主要内容 |
第二章 固态功率放大器的基本理论 |
2.1 固态功放的基本原理 |
2.2 固态功放的种类 |
2.3 固态功放主要参数 |
2.3.1 工作带宽 |
2.3.2 输出功率 |
2.3.3 增益 |
2.3.4 增益平坦度 |
2.3.5 效率 |
2.3.6 线性度 |
2.3.7 稳定性 |
2.4 常用固态功率器件 |
2.4.1 双极型功率晶体管 |
2.4.2 VDMOS管 |
2.4.3 LDMOS管 |
2.4.4 砷化镓功率管和集成电路芯片 |
2.4.5 氮化镓功率管和集成电路芯片 |
2.4.6 几种器件的比较和分析 |
2.5 固态功放设计需考虑的因素 |
2.5.1 设计方法 |
2.5.2 电路匹配设计 |
2.5.3 效率分析 |
2.5.4 偏置电路设计 |
2.5.5 稳定性设计 |
2.5.6 散热设计 |
2.6 本章小结 |
第三章 固态功率放大器功率合成设计 |
3.1 常用功率合成技术 |
3.1.1 芯片级功率合成 |
3.1.2 电路级功率合成 |
3.1.3 空间功率合成 |
3.2 本论文功率合成设计分析 |
3.3 合成效率分析 |
3.4 多路合成失效影响分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 Ka波段功率放大器设计 |
4.1 组成 |
4.2 功率合成设计 |
4.2.1 驱动级模块 |
4.2.2 功率级模块 |
4.2.3 波导-微带探针 |
4.2.4 链路增益分配 |
4.3 电源设计 |
4.4 控制保护电路设计 |
4.5 结构和散热设计 |
4.6 本章小结 |
第五章 Ka波段功率放大器测试与结果分析 |
5.1 测试方法 |
5.2 测试结果 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)高性能射频半导体功率器件设计及其可靠性研究(论文提纲范文)
缩略语 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 射频功率放大器(RF PA)应用 |
1.3 功率放大器研究进展 |
1.4 论文主要工作和创新点 |
参考文献 |
第二章 基于时域有限元的半导体结构多物理仿真方法 |
2.1 半导体器件基本方程 |
2.1.1 泊松方程 |
2.1.2 电流连续性方程 |
2.1.3 热传导方程 |
2.1.4 热应力方程 |
2.2 时域有限元(TD-FEM)数值方法 |
2.3 电场、热场与应力场仿真要素及实例 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 GaAs HBT功率放大器的ESD防护设计方法研究 |
3.1 静电放电(ESD)危害 |
3.2 手机GaAs HBT功率放大器防护ESD方法 |
3.2.1 GaAs HBT功率放大器工作原理与芯片结构 |
3.2.2 GaAs HBT功率放大器的ESD冲击测试方法 |
3.2.3 薄膜电阻(TFR)瞬态电、热响应特性分析 |
3.3 本章小结 |
参考文献 |
第四章 GaAs HBT功率放大器的电-热响应特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 GSM/DCS频段GaAs HBT功率放大器组成 |
4.3 GaAs功率放大器的电-热响应特性测量和验证 |
4.3.1 PVT变化的测量 |
4.3.2 GSM和 DCS频段测试要求和时间谱特性 |
4.3.3 GSM和 DCS频段PVT变化测量 |
4.3.4 GaAs HBT温度分布特性仿真 |
4.3.5 改善PVT特性的电-热一体化管理设计方法 |
4.3.6 流片和电热一体化管理设计验证 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 高功率微波及鲁棒性测试对LDMOSFET功率放大器可靠性研究 |
5.1 引言 |
5.2 基站LDMOSFET功率放大器设计方法 |
5.2.1 LDMOSFET功率放大器物理结构与模型 |
5.2.2 功率放大器板级设计方法 |
5.3 高功率微波(HPM)注入效应实验研究 |
5.4 LDMOSFET功率放大器鲁棒性测试下的电-热损伤机理分析 |
5.4.1 鲁棒性测试系统及红外测试 |
5.4.2 LDMOSFET功率放大器温度特性分析方法 |
5.4.3 LDMOSFET和键合线仿真结果分析 |
5.4.4 键合线阵列改进设计结构 |
5.4.5 键合线阵列改进设计鲁棒性和IR测试结果分析 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 LDMOSFET封装效应及对功率放大器性能的影响研究 |
6.1 引言 |
6.2 屏蔽盖封装效应对LDMOSFET功率放大器的影响分析 |
6.2.1 LDMOSFET功率放大器设计方法 |
6.2.2 屏蔽盖效应测试方法 |
6.2.3 谐振频率扰动分析和测试验证分析 |
6.2.4 结构优化设计方法 |
6.3 LDMOSFET功率放大器封装结构的电磁兼容改进设计方法 |
6.3.1 LDMOSFET功率放大器设计和HFSS仿真耦合模型 |
6.3.2 屏蔽盖封装效应测试及混合仿真方法 |
6.3.3 集总参数提取和内部电磁干扰抑制设计方法 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 超宽带高效率AlGaN/GaN功率放大器设计方法和抗毁性研究 |
7.1 AlGaN/GaN HEMT功率放大器设计方法 |
7.2 超宽带AlGaN/GaN功率放大器改进设计方法 |
7.2.1 设计指标与难点 |
7.2.2 超宽带AlGaN/GaN HEMT设计方法 |
7.3 高效率AlGaN/GaN HEMT功率放大器设计 |
7.4 HPM对 AlGaN/GaN功率放大器损毁效应实验 |
7.5 本章小结 |
参考文献 |
第八章 总结与展望 |
致谢 |
博士期间已发表和撰写的学术论文 |
博士期间参与纵向课题研究 |
四、晶体管15W甲类功率放大器(论文参考文献)
- [1]基于裸片的宽带高效率功率放大器的研究[D]. 韩明涛. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]高功率高效率GNSS终端功率放大器芯片设计[D]. 邱玉彬. 电子科技大学, 2020(01)
- [3]双端口固态微波炉设计及多物理场仿真与实验[D]. 高肖. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]基于0.28μm SOI CMOS工艺的2.45GHz射频功率放大器设计[D]. 贾郑和. 东南大学, 2020(01)
- [5]氮化镓基毫米波段高效率MMIC功率放大器研究[D]. 张恒爽. 西安电子科技大学, 2019(07)
- [6]应用于通信基站的F类功率放大器研究[D]. 徐雷. 杭州电子科技大学, 2019(01)
- [7]基于N型GaAs HBT工艺的1.5-2.7GHz差分推挽功率放大器的研究[D]. 田婷. 东南大学, 2018(01)
- [8]连续F类功率放大器的研究与设计[D]. 董超然. 电子科技大学, 2018(08)
- [9]Ka波段固态功率放大器研究与设计[D]. 徐建华. 东南大学, 2017(04)
- [10]高性能射频半导体功率器件设计及其可靠性研究[D]. 林良. 上海交通大学, 2016