引 言
宽带功率扩大器的运用开端从军用向民用扩展，现在在无线通讯、移动电话、卫星通讯网、全球定位体系（GPS）、直播卫星接纳（DBS）、ITS通讯技能及毫米波主动防撞体系等范畴有着宽广的运用远景，在光传输体系中，宽带功率扩大器也相同占有重要位置。
在无线通讯、电子战、电磁兼容测验和科学研究等范畴，对射频和微波宽带扩大器有极大需求，且这些范畴对宽带扩大器要求各不相同，特别是在通讯体系和电子战体系的运用中，对宽带低噪声和功率扩大器的性能目标有特别要求。在规划上传统窄带扩大器的端口匹配，一般是依照低噪声或许共扼匹配来规划的，以此取得低噪声扩大器或许最大的输出功率。可是，在宽带的条件下，输入／输出阻抗改变是比较大的，此刻运用共扼匹配的概念是不合适的。正由于如此，宽带扩大器的匹配电路规划办法也与窄带扩大器有所不同，宽频带扩大器电路结构首要能够分为以下几种：
平衡式扩大器；反应式扩大器；分布式扩大器；有耗匹配式扩大器；有源匹配式扩大器；达灵顿对结构。各种结构都有各自的特色和适用的状况，在规划中应当依据详细扩大器的性能目标要求进行合理的挑选。
1 宽带功率扩大器的结构与原理
1．1 宽带功率扩大器的目标剖析
宽带功率扩大器的许多目标和一般的功率扩大器是相同的，如饱满输出功率、P1dB紧缩点、功率功率、互调失真、谐波失真、微波辐射等，但宽带功率扩大器也有特别之处。
1．1．1 作业频带宽度
作业频带通常指扩大器满意其悉数性能目标的接连作业频率规模。
1．1．2 增益平整度与崎岖斜率
增益平整度是指频带内最高增益与最低的分贝数之差，多倍频程扩大器的增益平整度一般是±1～±3 dB。在微波体系中有时分需求两个以上的宽频带扩大器级联，级联扩大器的增益平整度将变坏，这是由于前级扩大器输出驻波比与后级扩大器输入驻波比不一致形成的。尤其在宽频带内，级间的反射相位有时迭加，有时抵消，增大了崎岖，因而一般要在级联扩大器的级间加匹配衰减器。环境温度、直流偏置电压以及时刻老化等要素对增益值影响较大，而对增益平整度的影响较小。
1．1．3 驻波比与反射损耗
宽频带扩大器的驻波比目标比窄频带扩大器更难确保。倍频程扩大器能够到达VSWR《2，当要求较高时，能够用铁氧体隔离器改进驻波比。可是，在多倍频程的状况下，无法取得适用的超宽频带隔离器，所以驻波比不可能很好。
1．2 LDMOS
Lateral Double diffusion MOS（LDMOS）选用双分散技能，在同一窗口相继进行两次硼磷分散，由两次杂质分散横向结深之差可精确地决议沟道长度。沟道长度L能够做得很小，并且不受光刻精度的约束。由于LDMOS的短沟效应，故跨导、漏极电流、作业频率和速度都比一般MOSFET有了很大的进步；在射频运用方面，LDMOS有着更好的线性度、较大的线性增益、高的功率和较低的交叉调制失真。一起，LDMOS是依据老练的硅工艺器材，比起其他的微波晶体管本钱能够下降好几倍。
1．3 有耗匹配式扩大器的结构
有耗增益补偿匹配网络在增益、放射系数和带宽之间可完结“重要”的折衷，并且，这种匹配网络的阻抗特性也可改进扩大器的安稳性，减小它的尺度和价格，由于有耗匹配电路的计划简略。在许多实际状况中，为了改进宽带匹配——具有最小的增益动摇和输入反射系数，在晶体管输入端并联阻性元件对错常有用的。对较高频率，运用理性电抗元件与电阻串联比根本型具有额定的匹配改进。关于宽带有耗匹配MOSFET高功率扩大器，最好运用串联会集参数电感，本规划运用的结构如图1所示。在电阻上并联一个电容能够在频带的高端提高功率增益。
1．4 宽带阻抗匹配电路
在运用有耗匹配网络使增益平整，一起处理安稳问题后，就需求把管子的输入和输出阻抗匹配到50 Ω，这就要用到宽带的阻抗匹配电路了。在规划输入阻抗匹配电路时需求考虑安稳、增益、增益平整、输入驻波比等，在输出匹配电路设计时需求考虑谐波按捺、输出驻波比、损耗等，在规划输出匹配电路之前，要仔细剖析是按最大功率输出仍是额度功率输出来挑选输出阻抗参数，以便于得到需求的输出功率。在规划中，挑选微带和电容组合的混合匹配电路，电路结构为n个r型电路串联而成。
2 宽带功率扩大器的规划仿真及优化
项目要求规划的功率扩大器作业频段为700～1100 MHz，增益大于30 dB，端口驻波比小于1．5，输出功率大于33 dBm，增益平整度为±1 dB。为了到达规划要求，选用两级扩大方式，前级扩大器选用MMICPower Amplifier HMC481MP86，中心参加一个6 dB的电阻衰减器，末级选用飞思卡尔公司的LDMOS场效应晶体管MW6S004N。
2．1 宽带功率扩大器的电路图
图2中前级扩大器MMIC Power AmpliFier HMC481MP86选用厂家供给的大信号S参数文件HMC481MP86 deembedded．s2p来替代仿真，末级选用飞思卡尔公司供给的LDMOS功率管模型，其输入和输出的阻抗值均由运用ADS的负载牵引法得到，在匹配时要全面考虑整个频段内各个频率点处的阻抗值。
2．2 ADS仿真与优化成果
图3（a）为S21的曲线，在输入为0 dBm的状况下，功率增益有34 dB，到达规划要求的增益大于30 dB；在输出功率大于33 dBm，从图3中的几个点能够看出，增益平整度在±1 dB；图3（b）为安稳性系数；图3（c）为输入驻波比；图3（d）为输出驻波比。
2．3 测验成果
什物测调试，运用频谱仪来丈量功率，运用网络剖析仪来看整个频率段的增益平整度和输入、输出驻波比，并依据客户要求在输出端口后参加一个隔离器。在输入信号功率为O dBm状况下，测验数据如表1所示。
3 结 语
宽带功率扩大器有着宽广的运用远景，规划要求也不同于一般的功率扩大器，对阻抗匹配的要求也愈加严厉。文中经过选用有耗匹配网络改进功率管的增益平整度问题，使得阻抗匹配电路的结构变得简略。整个功率扩大器的目标均到达用户的规划要求，现已交付运用。
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