LDMOS微波宽带功率放大器设计

摘要

微波功率放大器被广泛的应用在无线通讯、雷达系统、电子对抗设备、导航系统以及各种现代化工业装备中。它是现代无线通信的关键设备，也是雷达功率发射模块的核心部分。随着无线通信和军事等领域新标准新技术的发展，微波功率放大器正向高性能、低成本化方向发展着。基于LDMOS晶体管的微波功率放大器因其优良的性能及较低的成本已经被广泛的应用于民用及军用领域中，因此对于LDMOS微波功率放大器的研究具有非常重要的意义。
　　 本文首先介绍了功率放大器的基础理论及其主要技术指标，对此基础知识的深入理解将有助于课题的设计。本文针对微波功率放大器的稳定性给出了深入的理论分析，提出了一些解决电路稳定性的实用方法，并进行了举例说明。在微波功率放大器的阻抗匹配设计方面，本文给出了阻抗匹配的设计原则与方法、具体实现形式。在宽频带功放设计方面，本文介绍了几种展宽频带的方法并作了相应的总结。尤其针对如何结合ADS使用多节微带阻抗变换器实现功放宽带匹配网络的设计方面，本文提出了具有实际参考价值的方法，并对其进行了深入的理论分析与举例说明。在功放线性化技术方面，文中给出了改进线性度的几种措施，并将功率回退法应用在本课题的驱动级功放中以提高其线性度。基于上述理论与方法，本课题成功优化设计出在2400MHz～3000MHz工作频带内输出功率大于40W、功率增益在35dB以上和功率附加效率大于20％的三级LDMOS宽带高功率放大器。最后根据优化结果绘制了适用于生产制作的版图、功放装配图，设计了功放的腔体、制作了实物，完成了调试与测试。
　　 本课题的研究与设计对于LDMOS功率器件的应用推广起到了很好的说服与验证作用，对于快速、准确的设计出高增益、高功率、宽带或超宽带功率放大器起到了很好的示范作用，并具有一定的指导意义。