基于GaN HEMT的功率放大器设计

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1 绪论. 1

1.1 研究背景 .. 5

1.2 本文的主要工作和内容安排 3

2 功率放大器的主要理论.. 9

2.1 功率放大器的分类 . 9

2.2 功率放大器的各类技术指标 6

2.3 功率放大器电路概述 9

3 基于 2*100 um GaN HEMT 的功率放大器的仿真设计 18

3.1 GaN功率放大器设计的一般流程 . 18

3.2 电路设计 14

3.3 版图设计 25

3.4 小结 .. 29

4 基于 8*100 um GaN HEMT 的功率放大器的仿真设计 35

4.1 电路设计 35

4.2 版图设计 43

4.3 小结 .. 46

结论.. 47

致谢.. 49

参考文献 50

1 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 射频功率放大器的作用射频功率放大器的性能影响着通信服务的质量和信号传输的距离，它不仅是通信系统的关键组成部分，还是制约通信系统性能的重要因素。因此不断地开发新型的功率放大器对现代通信的发展有着重要的意义。随着新一代移动通信技术的成熟，通信系统中开始采用新的调制方式和数字传输技术，这带来的问题是输入信号的峰均比很高，造成线性性能的降低。一般都希望提高功率放大器的线性度，使它的动态范围比较理想，为此我们可以使用功率回退的方法，但是这样做对放大器的性能影响较大，会使它的效率降低。我们都知道，在发射机系统中，功率放大器消耗的功率能量占系统总能量的绝大部分。因此为了降低一个通信系统的能耗，减少系统在使用时的额外成本，我们需要让功率放大器的效率尽量提高。怎样才能得到一个性能优越的功放，使它不仅能具有较高的效率，而且能有良好的线性性能，这成为射频功放设计者关注的焦点。射频功率放大器在雷达中的作用也很重要，其中最重要的应用就是相控阵雷达中的 T/R 组件。T/R 组件的重要部分之一就是功率放大器，它决定了整个雷达的性能、成本、可靠性、重量等参数。总之，在通信领域、雷达、电子战、卫星导航等需要放大信号功率的场合都离不开功率放大器。