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军用集群系统降低功放记忆效应的实现
来源:本站整理  作者:佚名  2009-03-17 15:22:45



∣Z_{L,ext}(2f_{U})∣=∣Z_{L,ext}(2f_{L})∣=4πL_{2}(f_{U}-f_{L}) (3)

  显然,Z_{L,ext}(2f_{U})和Z_{L,ext}(2f_{L})与电感L2和信号带宽有关。

  为了将包络信号短路,须使用一个大电容Cg。同样地,假设滤除二次谐波的LC回路和基波匹配电路在信号带宽频率处的阻抗非常大,则Z_{L,ext}(f_{U}-f_{L})的模可表示为

∣Z_{L,ext}(f_{U}-f_{L})∣=2πL_{e}(f_{U}-f_{L}) (4)

  若电感L2与Le的值相同,那么阻抗Z_{L,ext}(f_{U}-f_{L})将是Z_{L,ext}(2f_{U})的二分之一。最后,需要匹配的优化基波阻抗为

jX_{opt}(ω)=[jωL_{2}+1/(jωC_{2})]// jωL_{e}// jωC_{ds} (5)

  其中ω_{L}≤ω≤ω_{U},如果滤除二次谐波和包络的LC谐振回路在基波频率处的阻抗非常小,则在实际中难以将这个优化基波阻抗匹配到实际的负载阻抗,故匹配的难度将限制L2、Le和C2的取值。根据要求,可以得到滤除二次谐波和包络的LC谐振回路的最小阻抗值。因此,在设计短路网络的时候,应注意使滤除二次谐波和包络的LC谐振回路在基波频率处的阻抗要大于这个最小值。

  某军用集群系统基站降低功放记忆效应的实现

  军用集群系统所用的频率范围一般为400~420MHz,其基站的功率放大器通常使用封装后的晶体管,故实际中不得不考虑封装引脚的电感效应。当和外部匹配电路配合使用时,封装引脚的寄生电感具有改善晶体管的稳定性、增加有用带宽的优点。以MRF5P21180HR6 LDMOSFET为例,这种晶体管由两个90W的功率单元构成,能达到180W的功率峰值。封装后单个功率单元的等效电路如图3所示。

                           封装后单个功率单元的等效电路

  在包络这种低频下,小电容的阻抗非常大,并联结构中可忽略不计。则针对包络分量的阻抗和频率ω、Lg1、Lg2和Ld2有关系,并可求出阻抗Z_{S,ext}(f_{U}-f_{L})和Z_{l,ext}(f_{U}-f_{L})的表达式:


∣Z_{S,ext}(f_{U}-f_{L})∣=2π(L_{g1}+L_{g2}+L_{e})(f_{U}-f_{L}) (6)

∣Z_{S,ext}(f_{U}-f_{L})∣=2π(L_{d2}+L_{e})(f_{U}-f_{L}) (7)

  另一方面,对于二次谐波分量,栅极和漏极外相应的阻抗Z'_{S,ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})和Z'_{L,ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})的表达式为,

Z'_{S,ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})=-﹛1/jωC_{pad}/2)//[jωL_{g2}+ (jωL_{g1}//1/jωC_{g,mos})]﹜(8)

Z'_{L,ext}(ω=2ω_{1}≈2ω_{2})=?[1/(jωC_{pad}/2)//jωL_{d2} (9)

  等式(8)、(9)很容易用包含串联LC谐振回路的匹配电路实现,这是因为二次谐波分量的相对带宽要比包络分量的相对带宽窄得多,故滤除包络分量比滤除二次谐波分量的难度更大。因此,包络分量对记忆效应的作用要比二次谐波分量更大。在实际应用中,由于包络分量对功率放大器的记忆效应起主要作用,故一般只对滤除包络分量的辅助电路进行优化,高频下可用某些寄生参数较强的大电容(如钽电容)来代替滤除包络分量的串联LeCe谐振回路。

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