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近年来,随着无线通信技术的高速发展,多频带系统的需求量越来越大。考虑到成本效益,多频带系统的设计已经成为一个热门的领域。射频放大器作为无线通信系统中功耗高、体积大的模块,其性能直接影响了整个系统的工作成本。在这种情况下,多频功率放大器作为其中关键的一环,越来越受到关注和重视。多频带射频放大器能够进一步缩小无线收发器模块的尺寸,减少放大器的功耗并且显著提高放大器的效率。因此,本文针对两个频段分别在L和S波段的双频放大器进行了研究和设计。以高效率和大功率为设计目的,基于氮化镓高迁移率晶体管(GaN HEMT),设计和实现了工作于1.3/2.8GHz的双频放大器。本文首先对功放的特性指标、分类以及目前已有的双频功放设计方法进行了简要介绍,并在此基础上进行了双频功放的设计。在功放的设计中,为了减小阻抗随频率波动的变化并获得较高的效率,分别在基波和二次谐波处对GaN HEMT管芯进行阻抗匹配;输入匹配电路通过三节微带传输线匹配网络匹配到目标阻抗50Ω;输出匹配网络包括三节微带传输线和一截开路短截线,以此将输出阻抗在相应工作频点处匹配到目标阻抗50Ω。直流偏置部分采用T型结构,对相应的两个工作频点进行匹配。为了缩小功放的尺寸,本次设计选择内匹配设计方法代替了通常会采用的外匹配设计方法。测试结果表明,在漏电压48V,占空比10%,脉宽0.1ms的条件下,放大器在1.3GHz附近,输出功率大于49.5dBm(89 W),最大输出功率达到122W(50.9dBm),饱和功率增益大于10dB,最大漏极效率达到68.5%,在2.8GHz附近,输出功率大于49.5dBm(89W),最大输出功率达到49.8dBm(96W),饱和功率增益大于11dB,最大漏极效率达到73%。目前,国内外对于大功率双频放大器的报导较少,该功率放大器具有较高的漏极效率和输出功率,对设计大功率双频放大器具有一定的参考价值。