高效率RF GaAs功率放大器的研究与设计开题报告

1. 研究目的与意义

现如今的信息化时代，无线通信的技术已经占据我们生活的很大一部分，无论是从手机，无线局域网乃至蓝牙及航空航天的宇宙探测都运用了无线通信技术。无线通信设备是在射频与微波技术的支持下由庞大单一的设备功能体转变为轻便功能多样的设备功能体。射频功率放大器的工作频率很高，但相对频带较窄，射频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。其目的是在于弥补信号在无线传输过程中的衰耗，要求发射机具有较大功率的输出，通信距离越远，要求的输出功率越大。

在高频范围内，为了获得足够大的高频输出功率，就要采用高频功率放大器。在通信系统层面为频率的传输提供了便利，同时也提高了频率传输质量。在射频领域中，由于其中的速度、功耗、成品率等参数的影响较大。所以对于性能和工艺的要求往往比数字集成电路复杂。因此，其中的功率器件也在不断的完善发展，射频功率放大器的核心器件为其功率元器件晶体管，研制晶体管中的主要半导体材料有si、sige、iii-v族化合物gaas和inp等，不同的半导体材料和器件技术都有其不同的优势，他们在功率放大器市场上满足了不同领域的要求。在本课题中半导体材料砷化镓gaas具备更高的效率和绝缘性以及更低谐波和接收频噪音的特点，所以砷化镓也成为了射频功率放大器研发的主要方向。

在本课题中主要采用镇流电阻的偏置性能与负反馈性能，在提高效率的同时尽量保证线性度良好。镇流电阻的偏置性能在放大电路中的主要作用是提供大小适当的基极电流，使得放大电路可以获得合适的工作点，并使发射结处于正向偏置。而负反馈性能的

2. 研究内容与预期目标

设计任务的内容：

射频高频功率放大器的目的在于将直流电源功率转换为高频功率输出，转化效率的高低则是评价放大器放大性能优劣的重要指标，而通常高效率会引发线性度等其它性能恶化。本课题拟采用镇流电阻的偏置性能与负反馈性能，在提高效率的同时尽量保证线性度良好。通过智能逐渐开启功能提高效率，利用负反馈性能改善线性度，针对2.4ghz频段设计一款性能优异的放大器。

设计任务要求：

3. 研究方法与步骤

拟采用的方法：

先了解基本的功率放大器要求，对放大器得到深刻的认知，后提出放大器的设计指标，其中包含频段，输出功率的设置以及运用到的工艺技术。再进行偏置电路的设计确定好其工作点，得要功率放大器的放大倍数。对镇流电阻网络进行设计，再对匹配电路设计，最后得要放大器后进行验证评价指标。

步骤：

4. 参考文献

[1]杜武林，张爵胜. 高频电路原理与分析[m]. 西安：西北电讯工程学院出版社，1986.

[2] 杨务诚. gaas hbt mmic 功率放大器的设计[d]: [硕士学位论文]. 湖南：湖南大学，2012

[3] 胡锦，刘安玲，陶可欣等. 带有基极镇流电阻的sige hbt射频功率放大器[j]. 固体电子学研究与进展，vol. 10, 2012.

5. 工作计划

(1)2022.2.21-2022.2.27图书馆查阅资料；

(2)2022.2.28-2022.3.6 网上查阅资料；

(3)2022.3.7-2022.3.13完成外文资料的翻译开题报告；