射频功率放大器的设计(8)

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长线上相交的点，这个点就是三阶交调点。一般而言，三阶交调点的功率大约比1dB压缩点的功率要高10dBm。 （4） 错误向量幅度

发射机发射的信号除了不在相邻通道内产生影响外，对它的本质要求是通道内的信号具有很高的质量，能被接收机准确解调。错误向量幅度（EVM）就是为了衡量发射机的信号质量而引入的参数。EVM就是发射机发射信号错误向量的归一化长度。

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第四章 射频功率放大器的仿真设计与分析

4.1 射频功率放大器的设计概述

4.1.1功率放大器的设计步骤

功率放大器设计通常需要以下几个步骤。

（1） 确定指标，选择工艺并添加设计所需的工艺库。

（2） 按照我们对此放大器的要求与我们所选择的相应晶体管的特性决定

它的静态工作点。

（3） 进行功率放大器的电路设计。

（4） 对所设计电路进行仿真，分析仿真曲线并优化。 4.1.2功率放大器的指标

AB类功率放大器是功率放大器中最常见的一种类型，它较好的利用了效率和线性度的折中进行设计。本章就以一个AB类功率放大器来说明如何使用ADS2009软件进行功率放大器的设计，设计的AB类功率放大器指标为：

工作频率：900MHz。

1dB压缩点输出功率：>35dBm。 增益：> 20dB。

确定设计指标后，就可以进行功率放大器的设计和仿真了。

4.2 射频功率放大器仿真设计软件的介绍

自二十世纪末期开始，射频微波技术已经慢慢转移到了平面电路方向，美国安捷伦(Agilent)公司推出的大型EDA软件ADS因为其便捷的操作和操作多样性，使得越来越多的人认识并了解，为众多射频电路爱好者提供了一个专业的设计电路工具，ADS软件包含了多种EDA软件的好处，计算精确，设计功能全面且易于操作，在最重要的仿真方面，可以进行时域仿真，频域仿真，模拟电路，

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数字电路仿真等多种多样的电路仿真，总之，ADS软件是一个业界非常优秀的软件，得到了众多人们的支持。

ADS软件能实现系统、电路、全三维电磁场仿真，并且可以与其他仿真软件以及安捷伦测试仪器进行连接仿真验证，可以使设计者在繁杂的系统、电路中快速的完成电子设计并通过测试。

ADS是射频放大电路初学者和爱好者最初都会用的设计工具，它功能的强大亦无须多谈，下面简要的介绍几个ADS仿真软件的功能：

（1） 线性仿真器：频域电路仿真器，用于进行S参数，直流和交流小信号

仿真。

（2） 射频系统仿真器：使用精确的模块级模块对整个射频系统进行建模 （3） 13类优化器：可对设计进行优化，实现最佳的产品性能 （4） 连接管理器：用于安捷伦测试仪器进行双向数据传输

4.3射频功率放大器的仿真

现代移动通信的发展对移动终端的要求变得越来越高，本文中设计了一个工作在900MHz的AB类功率放大器。我选择了飞思卡尔公司的LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor)功率管MW6S010N，通过对管子所进行直流工作点的仿真、设计偏置电路以及匹配电路、对匹配电路进行优化、谐波平衡仿真，通过这些设计步骤，最终可以得到我们所设计的AB类功率放大器的工作点偏置、S参数、输入电压、输出电压、功率附加效率，增益等放大器的性能指标，从而完成设计放大器。 4.3.1静态工作点的选择

选择功率放大器的工作状态确定静态它的工作点，在ADS元件面板中入MW6S010N模型库，然后根据ADS仿真软件操作步骤建立如图4-1所示的直流仿真电路图，并进行仿真。

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图4-1 直流扫描电路

仿真结果为：

图4-2 MW6S010N晶体管的I-V曲线图表

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根据MW6S010N的数据表，漏极直流电压为3V，作为AB类的功率放大器，因此选择VGS?2V，静态工作电流为IDS?1.476A。和数据表中的数据相比，电流取的相对比较大，这是为了可以获得更好的线性度。 4.3.2偏置及稳定性分析

用软件找出MW6S010N的偏置电路模型，从ADS软件元件面板中调出MW6S010N以及飞思卡尔识别控件，添加了元件之后的原理图如图4-3所示，

图4-4 稳定性扫描原理图

然后仿真，如图4-5所示：

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