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《sige bicmos包絡(luò)跟蹤功率放大器設(shè)計研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號TN433密級公開UDC621.38學(xué)位論文編號D-10617-308-(2016)-04020重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文中文題目SiGeBiCMOS包絡(luò)跟蹤功率放大器設(shè)計研究英文題目ResearchandDesignofSiGeBiCMOSEnvelopeTrackingPowerAmplifier學(xué)號S130401020姓名莫嘯學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師王巍教授完成日期2016年4月11日重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要摘要在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，為了在有限的頻譜范圍內(nèi)實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，普遍采用復(fù)雜且頻譜效率高的調(diào)制方式，信號具有較
2、高的峰均功率比(PowertoAveragePowerRatio,PAPR)，包絡(luò)也呈現(xiàn)非恒包絡(luò)的特點，這將導(dǎo)致功率放大器(PA)的效率低下。為有效提高現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中功放的效率，業(yè)界提出了寬帶包絡(luò)跟蹤(Wide-BandwidthEnvelopeTracking,WBET)技術(shù)，WBET技術(shù)以其能夠在很寬的功率范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率的優(yōu)勢，成為有效的效率增強技術(shù)之一。本文基于0.18μmSiGeBiCMOS工藝，開展對現(xiàn)代WBET系統(tǒng)中的寬帶包絡(luò)跟蹤功率放大器(WBETPA)電路的設(shè)計研究，WBETPA包括一個高線性HBT功率放大器電路和一個高性能CMOS
3、電源調(diào)制器電路。在現(xiàn)代WBET系統(tǒng)中，一般采用高線性功率放大器以提高系統(tǒng)的線性度。本文所設(shè)計的SiGeHBT功率放大器采用兩級結(jié)構(gòu)，電源電壓為3.3V，應(yīng)用頻段為WLAN802.11g頻段，工作在AB類工作模式下，驅(qū)動級與功率級均采用線性化偏置以提高系統(tǒng)線性度。仿真結(jié)果表明，在2.4GHz工作頻率下，HBT功率放大器可輸出25.25dBm的線性輸出功率，飽和輸出功率約32.5dBm，功率增益為27.3dB，峰值功率附加效率(Power-addedEfficiency,PAE)30.2%，輸入匹配S小于-11.59dB，11輸出匹配S小于-13.51dB，
4、反向隔離度S小于-34.8dB；2212在現(xiàn)代WBET系統(tǒng)中，高性能電源調(diào)制器是WBETPA的最重要模塊，是實現(xiàn)WBET技術(shù)的核心，高性能電源調(diào)制器的設(shè)計一直是限制WBET技術(shù)的首要因素。本文設(shè)計的電源調(diào)制器采用由線性放大器與開關(guān)電源并聯(lián)工作的并聯(lián)型結(jié)構(gòu)，電源電壓為3.3V，負(fù)載為5Ω，其中線性放大器可提供的峰值線性電流為300mA，推挽式輸出級器件尺寸為2.88mm?200nm，0.88mm?200nm，開關(guān)電源可提供的峰值開關(guān)電流為500mA，開關(guān)功率器件尺寸為8mm?400nm，2mm?400nm。性能分析指出該電源調(diào)制器適合處理在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中普
5、遍存在，且功率主要集中在直流及低頻部分的OFDM信號；性能仿真結(jié)果表明，該電源調(diào)制器的輸出擺幅0.26~2.8V，3dB帶寬22.58MHz，相位裕度63.27度，能夠滿足10MHz的基帶信I重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要號應(yīng)用，且有一定裕量；功能驗證結(jié)果表明，該電源調(diào)制器可以根據(jù)包絡(luò)信號的幅度變化，動態(tài)調(diào)整供給功率放大器的供電電壓。本文所設(shè)計的SiGeHBT功率放大器有較高線性度、大飽和輸出功率和不錯的效率，可應(yīng)用于2.4GHzWLAN802.11g頻段；CMOS電源調(diào)制器功能正確，效率較高，經(jīng)過進一步優(yōu)化可作為高性能電源調(diào)制器應(yīng)用在現(xiàn)代WBET系統(tǒng)中。
6、關(guān)鍵詞：寬帶包絡(luò)跟蹤功率放大器，SiGeBiCMOS，HBT功率放大器，CMOS電源調(diào)制器II重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAbstractInmodernwirelesscommunicationsystem,inordertoachievehigh-speeddatatransmissioninalimitedfrequencyrange,complexandhighspectralefficiencymodulationmodesarewidelyused.Modulationsignalshavehighpowertoaveragepo
7、werratio(PAPR)andtheenvelopeofthesignalalsoshowanon-constantenvelopecharacteristic,whichleadtolowefficiencyofradiofrequencypoweramplifiers(RFPA).InordertoimprovetheefficiencyofRFPAinmodernwirelesscommunicationsystemefficiently,thewide-bandwidthenvelopetracking(WBET)technologywhic
8、hcanachievehighefficiencyinwidepowerrang
