【正文】 本科畢業(yè)設計(論文) 題 目 用于通信系統(tǒng)終端的 PA 的設計與實現(xiàn) 專業(yè)名稱 通信工程 學生姓名 張永祥 指導教師 鄒昕 畢業(yè)時間 2022 年 6 月 畢業(yè) 任務書一、題目用于通信系統(tǒng)終端的 PA 的設計與實現(xiàn)二、指導思想和目的要求現(xiàn)階段，當代社會無線通信技術飛速的發(fā)展。在我們的日常生活中，諸如藍牙 ，WiFi 等無線通信技術隨處可見，目前無線通信系統(tǒng)已經全面進入 4G 時代，未來又將步入 5G 時代。功率放大器雖然只是無線通信系統(tǒng)中很小的一塊，然而其設計的好壞卻關系著系統(tǒng)整體的性能，目前，世界上無線通信用戶的人數(shù)逐年的遞增，它的發(fā)展現(xiàn)在已經相當成熟。由于通信業(yè)的飛速發(fā)展，對于功率放大器我們也提出了新的要求，我們要設計出性能良好的放大器來支撐整個無線通信系統(tǒng)。AB 類功率放大器是一個相對在效率和線性度折中的一種放大器，是功率放大器最為常用的一種形式，應用十分廣泛。AB 類功率放大器處在 A 類和 B類放大器中間的位置，導通角在 180176。~360176。這個范圍。在確定放大器指標后，首先要對采用的晶體管進行直流工作點的掃描分析，以獲得最佳的工作狀態(tài)。完成晶體管支流掃描后，還需要對射頻功率放大器電路的穩(wěn)定性進行分析，以保證其工作的穩(wěn)定。對于射頻放大器，往往用的是在輸入端進行阻抗匹配的共軛匹配，共軛匹配是一種常見的處理方法，這樣做可以很大的范圍內降低功率的反射，功率的反射整個電路影響非常大。另外，在輸出端，我們一般用負載線匹配的方式。在真正進行放大器的操作實驗時，我們會采用 Loadpull 曲線，Loadpull 曲線可以確定匹配阻抗的阻值，讓我們了解參數(shù)的范圍。通過使用Loadpull，我們可以得知當最大功率輸出時的阻抗點是多少。三、主要技術指標本次以一個 AB 類功率放大器使用 ADS2022 軟件進行射頻功率放大器的設計，設計一個指標為工作頻率：900MHz；1dB 壓縮點輸出功率： 35dBm；增設計論文益： 20dB 的 AB 類功率放大器。在完成仿真后，從頻譜中應當可以看到功率放大器在 900Mhz 時輸出最大功率譜信號。四、進度和要求第二～三周 了解并明確畢業(yè)設計題目和方向，完成開題報告和任務書第四～五周 查找相關資料，并學習理論知識第六～七周 查閱資料，學習 ADS2022 軟件相關知識，并熟練掌握運用第八～九周 定設計方案，設計原理圖，提交外文翻譯，完成中期檢查報告第十～十一周 設計仿真，分析并解決實驗過程中的錯誤，對仿真設計進行完善第十二周 對設計系統(tǒng)定型，驗證結果及修正，對產生的數(shù)據(jù)結果進行整理第十三～十四周 初步完成畢業(yè)設計論文的撰寫，并檢查其中的錯誤，對論文進行校對第十五～十六周 完成論文，完成畢業(yè)答辯五、主要參考書及參考資料[1] 射頻電路設計與仿真實例[M].北京：電子工業(yè)出版社.[2] ：（2）[3] ADS ：（4）[4] [D]. 南京：[5] [M]. 北京：[6] 李蓉. 濾波器的設計和仿真[D]. 西安：[7] ：[8] ADS ：北京郵電出版社 2022（11）[9] [D] .學生 __________ 指導教師 __________ 系主任 ___________西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計(論文)I摘 要近年來隨著無線通信的迅速發(fā)展，以無線電波為載體的移動通信、無線局域網等為代表的現(xiàn)代通信網成為了支撐現(xiàn)代經濟的基礎結構之一，功率放大器作為射頻發(fā)送機前端最為重要的電路部分，在很大程度上決定了發(fā)送機整體性能，其設計的好壞影響著整個系統(tǒng)的性能。例如，其輸出功率決定無線信號通信距離的長短，其效率決定無線通信設備電池使用時間等。本文通過運用ADS2022仿真軟件，詳細的介紹了設計放大器的過程，最終設計出了一個AB類射頻功率放大器。本文主要內容如下：，了解了一些射頻電路的知識，另外介紹了一些射頻電路中常見的指標，比如S參數(shù)，穩(wěn)定性，史密斯圓圖，傳輸線理論等。，介紹了功率放大器的設計過程中需要哪些指標，對它們進行了解釋說明，另外給出了放大器的各種分類。3. 系統(tǒng)的介紹了如何設計一個有具體指標要求的AB類功率放器，通過利用ADS2022完成了功率放大器設計過程中一系列的操作，采用負載牽引法等多種措施完成了設計要求，然后對放大電路中的多個性能指標進行了仿真參數(shù)的優(yōu)化，最終完成達到預先的設計要求。關鍵詞：功率放大器，晶體管，負載牽引法西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計(論文)IIABSTRACTIn recent years, with the rapid development of wireless munication, radio waves as the carrier of mobile munications, wireless local area work as the representative of modern munication work has bee one of the modern economy, infrastructure support, as the RF transmitter power amplifier front end of the most important circuit part, to a large extent determine the overall transmitter performance, the design quality affects the performance of the whole system. For example, determine the length of the output power of the wireless signal munication distance, which determines the efficiency of the wireless munication device battery life time.With the help of the powerful ADS simulation software for transistor modeling, on this basis for the stability of the transistor was analyzed, using the loadpull method bined with the Smith chart for input and output impedance matching circuit simulation optimization design . The main contributions are as follows:1. RF amplifier circuit introduces some basic theory, from the physical structure of the power amplifier analyzes the causes of the RF power amplifier nonlinear characteristic generated and its impact on the munication system, and introduces the Smith chart, stable circuit technology.2. The basic principle of the power amplifier, power amplifier understanding of classification, introduced the technical specifications of the RF power amplifier.3. RF power amplifier gives the detailed design process, the use of ADS simulation software, to plete a variety of measures to plete power amplifier design process, the application of loadpull method or the like to plete the design requirements, a plurality of amplifier circuit performance simulation optimization .KEY WORDS：power amplifier，transistor，loadpull method西北工業(yè)大學明德學院本科畢業(yè)設計(論文)III目 錄第一章 前言 ................................................................................................................1 課題研究的目的及其意義 ..................................................................................1 國內外研究 現(xiàn)狀 ..................................................................................................2 本文主要工作和內容安排 ..................................................................................3第二章 射頻放大電路設計的基本理論 ....................................................................4 射頻電路設計簡介 ..............................................................................................4 器件模型 ..............................................................................................................4 非線性雙極型器件模型 ................................................................................5 非線性場效應晶體管器件模型 ....................................................................6 傳輸線理 論 ..........................................................................................................6 史密斯圓圖 ..........................................................................................................8 S 參數(shù) ...................................................................................................................9 穩(wěn)定性 ...........