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随着无线通信技术不断地朝着高速化、宽带化、数字化、频段更高化的方向深入发展,射频功率放大器继续沿着高效率、高线性、高宽带、高频段道路高速前进。本论文基于这样的背景,重点研究了连续F类功放最新的设计思路,并以之指导完成了射频宽带高效功放、射频线性高效功放的设计与实现。最终,本论文主要研究内容总结归纳如下:(1)本论文在传统二维史密斯圆图基础上拓展出了三维柱状史密斯圆图,此拓展史密斯圆图成功地在MATLAB程序中以图解方式显示出功放最佳阻抗、匹配网络阻抗等参数。此三维柱状史密斯圆图将为宽带网络设计、连续F类功放理论理解等方面提供重要参考和依据。(2)本论文研究了一种新型的宽带匹配网络拓扑,此拓扑在宽频带范围内,达到了谐波控制型的高效F类功放对二次谐波阻抗电阻为零的要求,此特性也符合宽带高效连续F类功放匹配网络要求。进一步地,本论文还在理论上分析阐释了此拓扑的原理,并且通过仿真和实验验证,证实了此拓扑的合理和有效性。(3)本论文理论上系统地对连续F类功放进行了归纳和总结,且在制作的实物中,实现了在1.4~2.5GHz频带内,漏极效率介于73%~88.6%,输出功率为11.2~17.4W的实测结果,实现了宽带高效的目标;此外,基于扩展的连续F类理论,应用Sweet Spot理论知识,实现了两款线性高效功放实物制作:1)在1805~1850MHz频带内,输出功率大于40dBm,三阶交调失真IMD3低于-32dBc,漏极效率介于59%~70%;2)在2140MHz频点处,输出功率达到38dBm,所有阶交调失真都低于-30dBc,漏极效率为53%。本论文在总体上详尽阐述了连续F类功放的理论和设计方法,并且在扩展的三维柱状史密斯圆图上进行了相应的阐释。最终通过三个实物功放设计实例验证了连续F类功放设计思路的可行性和重要性。