基于GaAs HBT工藝的衛(wèi)星通信手持終端射頻功率放大器設(shè)計.pdf

1、衛(wèi)星移動通信作為手機移動通信的互補產(chǎn)業(yè)，由于其通信距離長，抗干擾能力強，信號穩(wěn)定等優(yōu)點，近年來獲得了快速的發(fā)展。射頻發(fā)射機作為衛(wèi)星移動通信手持終端的主要射頻模塊，其主要負責(zé)對基帶信號進行上變頻和放大器以驅(qū)動天線發(fā)射信號。射頻功率放大器作為發(fā)射機中信號放大器的部件，其效率，諧波性能，可靠性等決定著發(fā)射機的功耗，線性度等重要指標(biāo)。因此，開展對應(yīng)用于衛(wèi)星通信手持終端的功率放大器研究具有十分重要意義。
　　本研究針對S波段衛(wèi)星移動通信手持

2、終端對功率放大器諧波性能的要求，基于GaAs HBT工藝采用具有諧波抑制功能的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，利用三級放大器的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了一個大小為4mm*4mm的功率放大器。該輸出匹配網(wǎng)絡(luò)利用三個串聯(lián)LC諧振網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對功率放大器諧波分量的抑制，諧波抑制網(wǎng)絡(luò)包含在功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)中，減小了其所占空間面積。實驗測試結(jié)果表明，該功率放大器獲得了35dB的功率增益，在輸入信號功率從-15dBm到4dBm變化時，增益平坦度為±0.2dB。同時，飽和輸出

3、功率為35.2dBm，1dB壓縮點的輸出功率為34dBm，最大功率附加效率為48％。二到五次諧波抑制度分別為:-53.7dBc，-58.17dBc，-65.57dBc，-60.87dBc。針對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信功率放大器的指標(biāo)要求，采用兩種功率合成方式設(shè)計實現(xiàn)了兩種輸出功率為5W，大小為10mm*10mm的功率放大器。其中一種在輸出合成網(wǎng)絡(luò)中引入相應(yīng)的諧波抑制網(wǎng)絡(luò)以改善功率放大器的諧波性能，另一種則以改善功率放大器的可靠性為原則，通過在輸

4、出合成網(wǎng)絡(luò)中引入LC相移網(wǎng)絡(luò)使得兩路功率放大器的輸出端形成90°的相位差從而改善功率放大器輸出端口的駐波特性。實驗測試結(jié)果表明0合成網(wǎng)絡(luò)中引入諧波抑制的功率放大器獲得了38.3dBm的飽和輸出功率，功率附加效率為43.7％，二到五次諧波抑制度分別為:-66dBc，-64dBc，-74dBc，-47dBc。合成網(wǎng)絡(luò)中引入相移的功率放大器其輸出飽和功率為37.6dBm，功率附加效率為42.6％，但該功率放大器在負載開路情況下依然不燒毀，回到