射频功率放大器包络跟踪技术研究

《射频功率放大器包络跟踪技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目射频功率放大器包络跟踪技术研究学科专业电路与系统学号201121020115作者姓名张经纬指导教师鲍景富教授分类号密级注1UDC学位论文射频功率放大器包络跟踪技术研究（题名和副题名）张经纬（作者姓名）指导教师鲍景富教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电路与系统提交论文日期2014.03论文答辩日期2014

2、.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEACHONENVELOPETRACKINGTECHNOLOGYOFRFPOWERAMPLIFIERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:JingweiZhangAdvisor:Prof.JingfuBaoSchool

3、:SchoolofElectronicEngineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送

4、交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要当代通信技术的发展，多载波、高峰均比的调制信号应用越来越广泛。为了满足高峰均比输入信号的线性度要求，一般采用功率回退技术，将输出功率回退至低效率区域，这样就使得射频功放的效率下降很多。包络跟踪技术能够保证功放线性度的情况下提高功放效率，是近几年功放技术的一个研究

5、热点。本文主要研究包络跟踪技术，对相关包络信号的处理做了细致的分析和仿真，重点对包络跟踪技术的核心—包络跟踪器的拓扑，原理以及设计方法进行了讨论。首先，包络信号的成形处理是包络跟踪技术的第一步。本文从原理出发，分别对削峰技术、包络成形技术以及包络降带宽技术进行了讨论和分析，并用仿真证明了三种技术行之有效。接下来，本文重点分析了包络跟踪器的原理和设计方法。首先，对于buck单变换器为拓扑的包络跟踪器，从数学原理入手，提出了以4阶贝塞尔低通滤波器传递函数作为整体数学模型，最大程度的抑制相位失真，并对线性控制部分

6、进行优化设计，使得电路参数的容差性增强，仿真表明，线性控制的buck包络跟踪器效率可达77%。针对线性控制方法存在的瞬态响应慢，延迟较大等缺点，本文又讨论了滑模变结构控制的buck包络跟踪器，重点分析了二阶滑模变结构控制和交错并联buck结构的数学原理和电路参数的选择。仿真表明，滑模变结构控制的buck包络跟踪器响应快，效率高。若仅以开关变换器为拓扑设计包络跟踪器，跟踪带宽始终难以扩展。基于跟踪带宽的扩展，本文研究了线性加buck并联的混合型包络跟踪器拓扑，并对其进行了仿真验证。设计了峰值功率为9W的小功率

7、混合型包络跟踪器，以加偏置电压的正弦信号作为输入包络信号对其进行实验验证，效率可达74%。又设计了峰值功率为112W的中等功率混合型包络跟踪器，同样以加偏置电压的正弦信号作为输入包络信号对其进行实验验证，平均效率最高为70.8%。最后，本文对包络跟踪系统进行了仿真验证。以恩智浦公司的BLP7G22-10晶体管设计AB类功放，在ADS中建立仿真模型，在输出功率相等的情况下，以8倍过采样的WCDMA单载波信号作为输入信号进行仿真，对比包络跟踪供电和恒28V供电情况下包络跟踪器的效率情况和线性度情况。仿真结果表明

8、，包络跟踪供电能够使功放的PAE提高约8%，线性度恶化能够控制在一个较小范围之内。关键词：包络跟踪，buck包络跟踪器，效率，射频AB类功放IABSTRACTABSTRACTWithcontemporarycommunicationtechnologydeveloping,multi-carriermodulationsignalwithhighpeak-to-averageratioiswidelyutiliz