该BLF7G22L130模型在静态工作点的条件下,能够得到理想的最大效率PAE为69.39%,输出功率为47.08 dBm。综合考虑输出功率、效率和线性度等条件,这里选取Zload=1.17+i*0.348作为该MRF21030模型在该静态工作条件下的最佳输出阻抗,以其共轭作为输出匹配网络设计的阻抗。
采用同样的设计方法,基于ADS软件中的Source-PullPAE,对该偏置好的电路模型进行负载牵引的最佳输入出阻抗设计,这时需要把按最佳输出阻抗匹配好的输出匹配网络加入到电路中进行仿真。选取得到最佳的输人阻抗点Zsource=2.648-i*0.796,并以它的共轭作为输入匹配网络设计的参考。
在得到最佳源阻抗和负载阻抗后,需要通过阻抗变换将之匹配到50 Ω,本方案采用阶梯阻抗变换器实现匹配,利用阶梯阻抗变换器中不同阻抗微带线反射波相互抵消的原理,将源和负载阻抗匹配到50 Ω。负载匹配网络如图2所示。
1.4 整个放大器模块
整个电路中加入输入和输出匹配网络后,相互之间都存在着影响,需要对整个电路进行优化,来补偿输入匹配网络对对输出网络的影响,以达到最大的功率输出。即可将所有电路综合起来进行整体的放大器仿真。其仿真电路图如3所示。
2 电路仿真与结果分析
对优化设计后的整个电路进行建模仿真,得到的仿真结果如图4所示。
由图4可以得到,在输入功率在30 dBm时,输出功率可达到50.46 dBm,可以满足1 dB输出功率30 W的要求,在该输入功率处的效率达到70%;由图5可以得到增益平坦度小于0.5 dB,在频率2150~2170 MHz内效率在70%以上,输出功率在50 dBm以上,可见该功率放大器具有很高的效率,可以满足系统设计的需求。
3 结论
本设计中对功率放大器设计过程和结果进行了分析,在ADS环境中进行了电路的调试和仿真,应用了源、负载牵引的本地移动性锚点,使得用户在漫游情况下可以依照网络情况移动到另一个AEG。
支持以上4点的网络结构可以较大促进网络融合的发展,有效降低运营商的运营成本与维护费用,增强网络的灵活性与业务多样性。
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