Nghiên cứu thiết kế bộ khuếch đại công suất thích nghi cho ăng ten đa búp sóng

- ĐỖ HUY TÙNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT THÍCH NGHI CHO ĂNG TEN ĐA BÚP SÓNG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.
- 11 Chương 1 Cơ bản về khuếch đại công suất.
- 13 1.1 Giới thiệu bộ khuếch đại công suất ở tần số vô tuyến.
- 13 1.2 Phân loại khuếch đại công suất.
- 15 1.2.1 Khuếch đại công suất lớp A.
- 17 1.2.2 Khuếch đại công suất lớp AB, B, C.
- 22 1.3 Các tham số của bộ khuếch đại công suất.
- 27 1.3.1 Hiệu suất hoạt động.
- 27 1.3.3 Dải động của khuếch đại công suất.
- 27 1.3.4 Độ ổn định của bộ khuếch đại.
- 30 1.4 Một số công nghệ transistor sử dụng cho khuếch đại công suất.
- 32 1.5 Khuếch đại Doherty.
- 33 1.6 Cấu trúc khuếch đại Doherty.
- 34 1.7 Nguyên lý hoạt động của khuếch đại Doherty.
- 37 1.7.2 Mạch tương đương của khuếch đại Doherty.
- 38 1.7.3 Chế độ hoạt động ở mức công suất thấp.
- 40 3 1.7.4 Chế độ hoạt động ở mức công suất trung.
- 41 1.7.5 Chế độ hoạt động công suất đỉnh.
- 42 1.8 Ưu điểm và nhược điểm của khuếch đại Doherty.
- 46 2.3 Lựa chọn lớp hoạt động.
- 47 2.4 Thiết kế bộ khuếch đại đơn.
- 54 2.4.4 Mô phỏng mạch khuếch đại đơn.
- 63 2.5 Thiết kế bộ khuếch đại Doherty.
- 69 2.5.1 Bộ chia công suất đầu vào.
- 69 2.5.2 Phân cực cho bộ khuếch đại chính và khuếch đại phụ.
- 71 2.5.3 Mô phỏng mạch khuếch đại Doherty.
- 78 Chương 3 Điều khiển công suất.
- Mạch ghép tín hiệu.
- IC tiền khuếch đại.
- 1: Sơ đồ khối bộ khuếch đại.
- 5: Điểm hoạt động của lớp A,AB, B,và C.
- 6: Khuếch đại công suất lớp A.
- 7: Khuếch đại công suất lớp A với bộ chuyển đổi một phần tư bước sóng.
- 8: Dạng sóng trong khuếch đại công suất lớp A.
- 9: Khuếch đại tín hiệu AM trong khuếch đại lớp A.
- 10 Khuếch đại công suất lớp AB, B, C.
- 11: Dạng sóng của khuếch đại công suất lớp B.
- 12: Dạng sóng của khuếch đại lớp C.
- 13: Khuếch đại tín hiệu AM trong lớp AB, B, C.
- 14: Dải động của bộ khuếch đại công suất.
- 19: Công suất và tần số hoạt động trong một vài công nghệ transistor ứng dụng cho khuếch đại công suất.
- 20: Cấu trúc khuếch đại Doherty.
- 21: Sơ đồ khối đơn giản của khuếch đại Doherty.
- 22: Hiệu suất của khuếch đại Doherty.
- 24: sơ đồ mạch tương đương của khuếch đại Doherty.
- 25: Hoạt động của DPA tại chế độ công suất thấp.
- 26: Hoạt động của DPA tại chế độ trung.
- 27: Hoạt động của DPA tại chế độ đỉnh.
- 1: Sơ đồ cấu trúc khuếch đại đơn Hình 2.
- 2: Sơ đồ khối kiến trúc khuếch đại Doherty.
- 3: Sơ đồ mô phỏng đặc tuyến DC.
- 7: Sơ đồ mô phỏng load-pull.
- 8: Giá trị công suất đầu ra với biên độ và pha của hệ số phản xạ thay đổi.
- 9: Sơ đồ mô phỏng soure-pull.
- 14: Sơ đồ mô phỏng pad cực G.
- 20: Sơ đồ mô phỏng pad cực D.
- 25: Mô phỏng Momentum khuếch đại đơn trong ADS.
- 26: Sơ đồ mô phỏng Large-signal.
- 28: Hệ số S11 của khuếch đại đơn.
- 29: Hệ số S22 của khuếch đại đơn.
- 30: Độ ổn định của mạch khuếch đại đơn.
- 31: Hài của khuếch đại đơn.
- 33: Đồ thị công suất đầu ra theo công suất đầu vào mạch khuếch đại đơn.
- 34: Hiệu suất của mạch khuếch đại đơn.
- 35: Sơ đồ bộ ghép trong ADS.
- 38: sơ đồ khuếch đại Doherty.
- 39: Sơ đồ mạch khuếch đại Doherty trong Momentum.
- 40: Sơ đồ mô phỏng LSSP mạch khuếch đại Doherty.
- 41: S21 của mạch khuếch đại Doherty với các giá trị VGS của khuếch đại phụ khác nhau.
- 42: S11 của mạch khuếch đại Doherty với VGS của khuếch đại phụ khác nhau.
- 43: S22 của mạch khuếch đại Doherty với VGS của khuếch đại phụ khác nhau.
- 44: Hiệu suất của mạch khuếch đại Doherty với VGS của khuếch đại phụ khác nhau.
- 45: Độ lợi của mạch khuếch đại Doherty.
- 46: Layout của khuếch đại đơn.
- 47: Layout của khuếch đại Doherty.
- 1: Sơ đồ tổng quát mạch điều khiển khuếch đại Hình 3.
- 2: Sơ đồ mạch ghép.
- 6: Sơ đồ mạng điện trở suy giảm hình π.
- 7: Sơ đồ khối module Ethernet.
- 10: Sơ đồ khối của HR911105A.
- 14: Sơ đồ khối điều khiển khuếch đại.
- 88 10 Danh sách bảng biểu Bảng 1 Bảng tóm tắt các thành phần của khuếch đại Doherty.
- 47 Bảng 3 Lựa chọn khuếch đại và các chế độ hoạt động của khuếch đại.
- 49 Bảng 5 Điện áp hoạt động của LDMOS MRF8S23120H với từng chế độ khuếch đại.
- 50 Bảng 6: Giá trị điểm nén 1 dB của mạch khuếch đại đơn.
- 68 Bảng 7 Điện áp phân cực của khuếch đại Doherty.
- 71 Bảng 8: Giá trị điểm nén 1dB của mạch khuếch đại Doherty với VGS cho khuếch đại phụ là 0.6 V 76 Bảng 9 Bảng tóm tắt các thông số của khuếch đại đơn và Doherty.
- Hình dưới mô tả sơ đồ khối của bộ phát vô tuyến bao gồm bộ tạo dao động nội, bộ trộn, bộ lọc thông dải, bộ khuếch đại công suất và ăng ten.
- ~BPFPAMixerLocal oscillatorAntennaAnalog input Sơ đồ khối cơ bản của bộ phát vô tuyến Khuếch đại công suất là một phần quan trọng để xây dựng một hệ thống viễn thông thành công, là khâu cuối cùng trước khi đưa tín hiệu vào anten.Hiệu suất cao và độ tuyến tính cao của bộ khuếch đại công suất là điều quan trọng cơ bản trong các hệ thống liên lạc không dây.Hiệu suất cao được đòi hỏi cho sự tiêu thụ năng lượng thấp, thời gian sử dụng pin dài hơn và sự quản lý nhiệt độ.Sự tuyến tính cao được đòi hỏi để đảm bảo tín hiệu qua khuếch đại công suất không bị méo.
- Việc điều khiển công suất của bộ phát vô tuyến được đòi hỏi trong các hệ thống không dây hiện đại.
- Trên thực tế, điều khiển công suất được sử dụng trong cả bộ phát trạm gốc và những bộ phát cầm tay (điện thoại di động).
- Trong các bộ phát công suất trạm gốc thì công suất đầu ra cao hơn được đòi hỏi cho việc truyền tín hiệu tới được biên giới của vùng phủ sóng một ăng ten trạm gốc khác.
- Trong các bộ phát cầm tay, tín hiệu đầu ra nên được truyền với nhiều mức khác nhau để mà các mức công suất của tín hiệu nhận được từ các trạm gốc là tương tự nhau cho tất cả các thuê bao.
- Vì vậy, việc phân tích và thiết kế hệ thống khuếch đại công suất thích nghi cho trạm gốc áp dụng vào công nghệ 4G và 3G được thực hiện trong luận văn này.Luận văn đi vào nghiên cứu và thiết kế hệ thống khuếch đại công suất sử dụng cấu trúc Doherty để nâng cao hiệu suất so với bộ khuếch đại đơn ở tần số làm việc là 2.3 GHz, với công suất đầu ra tại điểm nén 1dB là lớn hơn hoặc bằng 40W.Việc điều khiển công suất đầu ra dựa vào việc điều khiển công suất tín hiệu đầu vào được phân tích.Transistor khuếch đại công suất được chọn sử dụng công nghệ LDMOS phù hợp cho bộ khuếch đại công suất đối với trạm gốc.Luận văn gồm 03 chương: Chương 1 giới thiệu những khái niệm cơ bản về khuếch đại công suất.
- Chương 2 trình bày về việc phân tích thiết kế bộ khuếch đại công suất.Chương 3 trình bày về phần điều khiển công suất.
- 13 Chương 1 Cơ bản về khuếch đại công suất 1.1 Giới thiệu bộ khuếch đại công suất ở tần số vô tuyến Sơ đồ khối của một bộ khuếch đại công suất, miêu tả trong hình 1.1, bao gồm một transistor (MOSFET, MESFET, BJT.
- Trong bộ khuếch đại công suất cao tần, một transistor có thể hoạt động ở hai chế độ.
- Độ lớn của dòng điện cực máng và điện áp cực máng là gần như tỷ lệ với độ lớn của điện áp cực cửa nên chế độ hoạt động này phù hợp với những khuếch đại công suất tuyến tính.
- Để duy trì hoạt động trong vùng ohmic, transistor đòi hỏi VDS Vt.
- Hoạt động của lớp A, AB, và B được sử dụng trong khuếch công suất âm thanh và trong tần số vô tuyến, trái lại lớp C chỉ sử dụng trong khuếch đại công suất trong miền tần số vô tuyến.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt