960~1400 MHz寬帶功率放大器設(shè)計
2023年電子技術(shù)應(yīng)用第4期
程素杰1，2，姚小江1，2，叢密芳3，王為民1，2，高津1，2
（1.南京郵電大學 集成電路科學與工程學院， 江蘇 南京210023；2.南京郵電大學鎮(zhèn)江研究院，江蘇 鎮(zhèn)江212002； 3.中國科學院微電子研究所，北京100029）
摘要： 基于橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體（LDMOS）器件，研制了一款應(yīng)用于L波段的寬帶射頻功率放大器。該放大器共由2級放大級聯(lián)組成，為了實現(xiàn)寬帶以及良好的輸出駐波，末級功放采用平衡式拓撲電路結(jié)構(gòu)；級間匹配網(wǎng)絡(luò)使用微帶線及電容混合匹配方法實現(xiàn)寬帶匹配。最終實測數(shù)據(jù)如下：頻率覆蓋0.96 GHz~1.4 GHz，功放整體輸出功率達到50 dBm（100 W），功率增益大于30 dB，效率大于45%。功率回退8 dB，輸出功率42 dBm時，鄰信道功率比（ACPR）為-40 dBC。指標表明功放模塊能夠很好地應(yīng)用于雷達和無線通信發(fā)射機中。
中圖分類號：TN722.75
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223362
中文引用格式： 程素杰，姚小江，叢密芳，等. 960~1 400 MHz寬帶功率放大器設(shè)計[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(4)：52-56.
英文引用格式： Cheng Sujie，Yao Xiaojiang，Cong Mifang，et al. Design of 960~1 400 MHz broadband power amplifier[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(4)：52-56.
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223362
中文引用格式： 程素杰，姚小江，叢密芳，等. 960~1 400 MHz寬帶功率放大器設(shè)計[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(4)：52-56.
英文引用格式： Cheng Sujie，Yao Xiaojiang，Cong Mifang，et al. Design of 960~1 400 MHz broadband power amplifier[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(4)：52-56.
Design of 960~1 400 MHz broadband power amplifier
Cheng Sujie1，2，Yao Xiaojiang1，2，Cong Mifang3，Wang Weimin1，2，Gao Jin1，2
(1.College of Integrated Circuit Science and Engineering， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Nanjing 210023， China； 2.Zhenjiang Research Institute， Nanjing University of Posts and Telecommunications， Zhenjiang 212002， China； 3.Institute of Microelectronics， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100029， China)
Abstract： Based on laterally diffused metal-oxide-semiconductor (LDMOS) devices, a broadband RF power amplifier for L-band was developed. The amplifier is composed of two stages of amplification and cascade connection. In order to achieve broadband and good output standing wave, the final stage power amplifier adopts a balanced topology circuit structure; the inter-stage matching network uses the microstrip line and capacitor hybrid matching method to achieve broadband matching. The final measured data are as follows: the frequency covers 0.96 GHz~1.4 GHz, the overall output power of the power amplifier reaches 50 dBm (100 W), the power gain is greater than 30 dB, and the efficiency is greater than 45%. The power backoff is 8 dB, and when the output power is 42 dBm, the adjacent channel power ratio (ACPR) is -40 dBC. The indicators show that the power amplifier module can be well used in radar and wireless communication transmitters.
Key words : laterally diffused metal oxide semiconductor；L-band；broadband；cascade
0 引言
無線通信技術(shù)研究不斷深入、技術(shù)水平不斷進步，射頻功率放大器得到不斷的發(fā)展，射頻功率放大器成為軍事和民用上必不可少的部分，廣泛地應(yīng)用于無線電臺、微波通信、衛(wèi)星通信、移動通信以及航天器與地球之間的遙測、遙控等。功率放大器作為無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)部件，是發(fā)射支路的核心組成部分，對于發(fā)射支路而言，功放單元要具有高效率、寬帶化及高線性度等特點，從而滿足現(xiàn)在無線通信系統(tǒng)對發(fā)射支路的性能要求。
本文基于中國科學院微電子研究所開發(fā)的射頻（RF） LDMOS器件研制出一款L波段應(yīng)用于雷達和無線通信發(fā)射機的寬帶、高功率及高線性度功率放大器。
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作者信息：
程素杰1，2，姚小江1，2，叢密芳3，王為民1，2，高津1，2
（1.南京郵電大學 集成電路科學與工程學院， 江蘇 南京210023；2.南京郵電大學鎮(zhèn)江研究院，江蘇 鎮(zhèn)江212002；
3.中國科學院微電子研究所，北京100029）
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