《基于CGH40010F的双频功率放大器》
文献综述
- 前言
该课题主要研究设计一个基于GaN半导体材料的双频功率放大器。随着无线通信的发展，通信的质量和容量也越来越高，功率放大器的性能关系到发射信号的质量，对于通信的完成起到极其重要的作用。CREE公司的CGH40010是一款氮化镓（GAN）高电子迁移率晶体管（HEMT）。GaN HEMT具有高增益，高能效和宽频带功能，这让CGH40010成为线性和压缩放大器电路的理想选择。基本方法论为设计一种新型的双频匹配电路以及基于双频四分之一波长传输线的双频偏置电路和基于电容的双频隔直电路，使设计的双频功率放大器能够完成两种频率的频段的信号的放大。
- 相关文献的研究现状
- 对于不同设计方法的讨论
李顺在《基于耦合线的双频匹配结构及其在双频功率放大器中的实现》中提出一种耦合线双频阻抗变换器，电路主要由两部分构成，一部分是一段耦合线，另一部分为接在耦合线两个交叉端口的双频电抗元件。在每个工作频段上，双频耦合线阻抗变换器可以等效为一个单频耦合线阻抗变换器。
朱涤非在《1.3/2.8GHz 100W双频放大器的研究与设计》中介绍了多频放大器主要设计方法。包括基于RF MEMS开关的多频放大器，基于多谐振网络的双频放大器，和基于微带线的双频放大器。
而在南敬昌、余航、高明明的《双波段射频功率放大器理论与设计》中，提出了一种新的分析方法，将并发偏置网络结构和基于T型和Pi;型结构的双频阻抗变换器应用到多模多带功率放大器设计当中,减少了整体电路尺寸和各频带之间的相互影响。
（二）不同设计方法的比较
朱涤非在《1.3/2.8GHz 100W双频放大器的研究与设计》中比较了几种常见的多频放大器设计方法。
- RF MEMS开关凭借低能量损耗，高隔离度和良好的线性度等优点弥补了传统单刀多掷开关的不足，使得多频放大器可以通过一个有源器件和一个输入输出匹配电路实现。MEMS开关有效缩小了多频放大器匹配电路的尺寸，但是这些元件的偏置电路和控制电路也在一定程度上增加了整个功放电路的尺寸和复杂度。使得电路的性能更难预测。
- 基于双频特性微带线的双频匹配电路可以根据电路所需的尺寸灵活选择开路短截线T型结构，短路短截线T型结构，开路短截线pi;型结构，短路短截线pi;型结构，电路设计较为灵活，但由于在该结构中匹配网络的阻抗对于短路短截线的长短非常敏感，整个匹配网络的带宽特性很差，阻抗变换的敏感度也使得这种电路很难获得高效率。
- 基于单双边短截线的双频匹配器电路使用了多个1/4波长微带短截线来保证双频匹配器电路在每个频点的阻抗匹配，使得匹配网络可以在每个工作频点上都具有较好的频率特性，但大量的1/4波长微带短截线增加了电路的整体尺寸，受限于已有的管壳尺寸，很难应用于匹配功效电路。
（三）微波测量系统的设计
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