如何使用LDMOS晶體管器件進(jìn)行F類功率放大器設(shè)計(jì)

　　本文設(shè)計(jì)了一種工作在1.8GHz 的F 類功率放大器，使用LDMOS 晶體管作為有源器件以便產(chǎn)生高功率和高效率。F 類放大器通過(guò)對(duì)不同的諧波進(jìn)行調(diào)諧來(lái)峰化漏極電壓和電流的波形，漏極電壓波形包含一個(gè)或更多的奇次諧波可近似為方波，同時(shí)電流包含偶次諧波可近似為半個(gè)正弦波，來(lái)同時(shí)做到高輸出功率和高效率。仿真證明該放大器可以達(dá)到12W以上的輸出并且效率在70%以上超過(guò)同等輸出功率的AB 類放大器。

　　在射頻功率放大器設(shè)計(jì)中，低失真與高效率是難以兼得的兩項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)計(jì)者必須做出取舍，失真低就不得不舍棄效率，如果要求高效率那么失真就會(huì)相應(yīng)增大。AB 類放大器一般應(yīng)用于對(duì)頻譜效率有高要求的系統(tǒng)里，可以提供一定的線性度和效率。

　　高效率功放既能減少直流消耗降低成本又可以增加器件的使用壽命，實(shí)現(xiàn)高效率功放有很多不同的技術(shù)，包括D 類，E 類，F(xiàn) 類和逆F 類。其中F 類功放在各種文獻(xiàn)中均有成功實(shí)現(xiàn)的報(bào)道。F 類功放比起E 類可以工作在更高的頻率并且可以做到和AB 類幾乎相當(dāng)?shù)木€性度同時(shí)效率可以比AB 類提高10%-15%。

　　本文給出了一種基于當(dāng)今發(fā)展迅速的LDMOS 器件的F 類功放，通過(guò)輸出端諧波控制可以在L 頻段同時(shí)做到高輸出功率和高效率。諧波控制主要是利用四分之一波長(zhǎng)傳輸線和一個(gè)串聯(lián)的諧振電路。在設(shè)計(jì)中主要以高效率為主，線性度為次要。此種功放可以應(yīng)用于對(duì)線性度沒(méi)有特殊要求的通信系統(tǒng)中，同時(shí)配合其他線性化技術(shù)，例如Doherty 技術(shù)或包絡(luò)分離和恢復(fù)技術(shù)（EER），以滿足具有復(fù)合調(diào)制信號(hào)的無(wú)線系統(tǒng)的特殊要求。