射频功率放大器的设计(11)

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图4-12 增益压缩仿真曲线

从上面的仿真图可以看出来，在输入功率为30dBm时，功率放大器的输出功率、1dB压缩点、附加效率均不符合要求，增益也严重偏低。因此，必须对电路进行优化设计，以达到要求。 4.3.5 电路优化设计

将匹配电路通过ADS2009软件进行仿真，我们可以用微带线匹配方式以及LC元件连接电路两种电路匹配方式。此次我们设计此AB类功率放大器所使用的是LC元件连接电路的匹配方式来进行此次设计。

在原理图窗口选择一个优化控制器插入原理图中，此例中我们主要对S21进行一下优化，将输入匹配的电感和电容分别改为变量值L1和C1作为优化对象，在原理图中加入一个变量控制器，完成设置后进行仿真，仿真结束后自动弹出优化后的仿真结果，如图4-13所示，

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图4-13

S21优化后的仿真结果

可以看到功率放大器在900MHz时，增益为22.180dB，达到了我们预先的要求。

在原理图工具栏中将仿真控件和目标全部失效，重新进行扫描即可得到此时的S参数及谐波扫描结果，如下图所示。

图4-14 输出功率仿真曲线

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图4-15 增益压缩仿真曲线

在上图中的功率放大器最终仿真结果中，我们可以看到此功率放大器在900MHz时输出最大功率谱信号，1dB点输出功率达到37.500dBm，增益22.180dB，完全符合我们之前的要求，达到了预期的目标。

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第五章 全文总结

因为当今通信的飞速发展，发射机重要部件之一的功率放大器，其影响越来越明显，设计一个性能指标都完美的放大器有着重要的作用，本文当中首先介绍了一些射频电路中的相关知识点，然后介绍了功率放大器的类型以及指标参数，最后通过ADS2009仿真软件对功率放大器进行了稳定性分析，共轭匹配与负载线匹配，输入、输出阻抗匹配，S参数以及谐波平衡仿真等，最终成功设计出了一个满足事先指标的AB类射频功率放大器。

在功率放大器的设计中，晶体管的选择至关重要，只有对晶体管选择合适的直流点，才能在后续的设计中大到较好的增益和线性度指标。此外，稳定性设计和阻抗匹配决定了功率放大器在系统中所能进行的工作状态，这些都是设计功率放大器的重点，每一步都应当按照相应的要求完成才行。

总之，基于ADS2009分析并设计功率放大器，从最后的结果来看，符合我们事先定下的指标范围内，基本按照要求完成了此次设计。但是由于本次实验时间比较仓促及客观条件的限制，本次设计的方案只是限于在ADS仿真环境下进行，进行了大量仿真验证，都是仅仅在实际理论的层次上，而并没有进行实物的测试。因此，如果在实际应用中可能会存在一些我们此前没有遇到过的问题，如何对这些问题进行解决和处理还需要对其做进一步的改进和完善。

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