C波段的微波功率放大器设计

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文C波段的微波功率放大器设计论文作者：陈明浩学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：电磁场与微波技术指导教师：赵全明职称：教授资助基金项目：河北省高等学校高层次人才科学研究项目（高速集成电路电磁兼容研究）编号：GCC2014011DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyDesignofC-bandMicrowavePowerAmplifierbyChe

2、nMinghaoSupervisor:Prof.ZhaoQuanmingMarch2016ThisworksupportedbythescientificresearchprojectofHebeiprovincehighleveltalentsinHigherEducation(TheresearchofEMCofhigh-speedintegratedcircuit)No.GCC2014011摘要随着无线通信技术的发展，对频率利用率及信号带宽提出越来越高的要求，而3G/4G移动通信业务主要应用在L/S波段，随着通信用户不断增多，对通信吞吐量等问题也提出更高要求，因此应用于更高频

3、段的通信基础设备需要研制。在无线通信领域，微波功率放大器有着至关重要的作用。微波功率放大器将输入信号功率放大到发射所要求的功率，其性能决定了无线通信的距离及质量等问题。本文重点设计一款基于GaAs/GaN管的C波段功率放大器，设计指标的工作频段为5300MHz~5500MHz，输出功率大于或等于37dBm，输入功率为0dBm，功率增益大于或等于37dB，带内增益平坦度为±1dB，输入、输出驻波比小于或等于1.5。设计的整体电路包括控制电路和射频电路，控制电路部分包括偏置电路设计、供电时序电路设计、温度补偿设计及功率检测设计，相对于单独对射频电路研究，本课题中对控制电路的设计是一个创

4、新点。在微波功率放大器的设计过程中，主要利用仿真软件对射频电路进行整体设计并仿真，采用AltiumDesigner软件进行PCB版图的设计，还使用CAD对腔体外观进行简单设计。最后完成了控制板及微带耦合器的实物制作，并进行测试总结及阐述操作过程中的注意事项，为今后的工程实践提供一定参考价值。关键词：微波功率放大器，控制电路，射频电路，微带耦合器IABSTRACTWiththedevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,anincreasinglyhighrequirementfortheutilizationoffrequencyres

5、ourceandsignalbandwidthisproposed,and3G/4GmobilecommunicationserviceismainlyusedinL/Sband,withtheincreasingnumberofcommunicationusers,thecommunicationthroughputandotherissuesalsoputforwardhigherrequirements,soitisnecessarytodevelopthecommunicationinfrastructureinthehigherfrequencyband.Inthefie

6、ldofwirelesscommunication,microwavepoweramplifierpossessesanimportantrole.Themicrowavepoweramplifieramplifiestheinputsignalpowertothepowerrequiredbythetransmitter,itsperformancedeterminesthedistanceandqualityofwirelesscommunicationandotherissues.ThispaperfocusesonthedesignofaC-bandpoweramplifi

7、erbasedonGaAs/GaNtubeandthedesignindexoffrequency5300MHz~5500MHz,outputpowergreaterthanequal37dBm,inputpoweris0dBm,thepowergainisgreaterthanequalto37dB,gainflatdegreeto±1dB,inputandoutputVSWRratioislessthanorequalto1.5.Thedesignofthewho