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W-CDMA手机用功率放大器的设计是3G手机的关键技术之一,其主要实现难点是线性和效率的矛盾以及在满足线性要求的前提下大动态范围内的效率控制。本论文针对影响W-CDMA手机功放的线性的因素进行分析,根据实际功率放大器结构提出了一种新的影响ACPR不对称性的低通滤波器模型,并利用该模型提高了功放的线性度:分析并测试了静态偏置电流对功放线性和效率的影响;参与设计并流片测试成功了W-CDMA手机功放芯片,论文包含以下几个方面的内容:
1.总结了衡量放大器电路特性的参数及放大器的基本工作原理;分析了各类放大器(A类、AB类和F类)的效率与线性的特点;总结了W-CDMA手机功放的线性与效率的关系。
2.参与了基于GaAs异质结晶体管(HBT)的W-CDMA功率放大器芯片的研制。经过测试,研制的W-CDMA功率放大器获得了较高的效率和线性度。
3.总结了功率回退法、前馈法、预失真法及负反馈法四种线性化技术,并对它们各自的优、缺点进行了比较。
4.分析了偶次交调产生的低频因素对临近信道泄漏功率比(ACPR)不对称性的影响;根据实际功率放大器结构提出了一种等效低通滤波器模型;仿真验证了该低通滤波器的带宽和阶数对ACPR不对称性的影响;测试中通过改变该低通滤波器的带宽和阶数,使得ACPR不对称性改善了3.72dB,同时ACPR降低了2.95dB,提高了功放的线性度。
5.分析了静态偏置电流对W-CDMA手机功放线性和效率的影响。通过对MCM功率模块的测试,找到了两级功放的最佳偏置点。