刘继林

(中国西南电子技术研究所,成都 610036)

UHF大功率功放模块设计的新方法

刘继林

(中国西南电子技术研究所,成都 610036)

针对OFDM信号对功放高峰值功率的要求,提出了工作在220～400 MHz的大功率功放模块设计的新方法。该方法结合ADS软件仿真分析,按仿真模型用QFX86射频同轴电缆自制了功率分配/合成网络,用该网络设计了一款输出峰值功率不小于300 W的功放模块。该模块已成功应用于某电台中且工作良好。

OFDM;大功率功放;功率分配/合成网络;温度补偿电路;ADS仿真

1 引 言

在无线通信系统中,功放模块是必不可少的一个重要组成部分。随着OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)[1-2]技术的快速发展,功放模块的发展也面临着巨大挑战。因为,OFDM调制信号存在很高的峰均比,在某个时刻,多个子载波以同一个方向相加,就会产生很大的峰值,从而要求功放模块内的功率放大器具有很大的线性动态区域。否则,当信号峰值进入放大器的饱和区域时,就会使接收信号产生严重畸变,产生子载波之间的互调干扰和带外辐射,破坏子载波之间的正交性,恶化系统性能。实验证明,满足系统通信要求误码率条件下的峰均比为5～6 dB,按60 W载波设计,功放模块的线性动态功率至少为240 W。在现有工艺水平下,国外元器件生产商(Polyfet公司、M/A-COM 公司等)生产的UHF频段的功率管功率输出等级为150 W左右,所以,功放模块必须采用功率合成才能满足大于240 W的功率要求。本文介绍的方案分别以金属栅RF硅FET作为驱动级和末级放大,采用功率分配/合成网络和传输线变压器阻抗变换网络相结合的方法,结合ADS对合成网络仿真,研制出了用于220～400MHz连续波输出功率大于300 W的高功率功放模块。……