单片分布微波放大器的设计
分布式放大器能提供很宽的频率范围和较高的增益。有一段时间，其设计通常采用传输线作为输入和输出匹配电路。Bill Packard(惠普公司的创始人之一)早在1948年就在其论文中提出了基于分布式设计的真空管放大器电路。随着砷化镓(GaAs)微波微波单片集成电路的发展成熟，为了提高效率、输出功率、减小噪声系数，人们提出了很多种放大器电路类型，但是分布式放大器仍然是宽带电路(如光通信电路)的主流设计。理解砷化镓微波单片集成电路GaAs MMIC分布式放大器的设计，对很多宽带电路的应用都会有很大的帮助。
约翰·霍普金斯大学从198?年开始就开设了MMIC设计课程，并在让学生在TriQuint公司的产线上流片。一款由Craig Moore(从198?年到2003年，他一直担任该课程的助教)设计的分布式放大器作为该课程一个经典的设计例子。该设计甚至经历了低温环境实验，在液氮的低温下表现出更低的噪声系数。该放大器采用TriQuint公司的0.5μm GaAs MESFET工艺，其增益比基于0.5μm GaAs伪高电子迁移率晶体管PHEMT的新电路略低，2006年的新课程中则采用了新版本的0.5μm GaAs PHEMT分布放大器和一些其他电路作为例子。本文将介绍宽带放大器的设计方法以及仿真和实测的结果。
图1：采用微带传输线的分布式放大器电路结构图。
分布式放大器使用宽带传输线给一组有源器件注入输入信号(如图1)，同时另一条并行的传输线用于收集各个有源器件的输出信号，并将其叠加。每一级提供相当的增益，但是增益分布在一个很宽的频率范围内。和级联设计相比，总增益是各级增益之和，而不是各级增益的乘积。但使用集总参数元件来近似分布式传输线时(如图2)，集总参数传输线的到地并联电容，被晶体管的寄生电容代替。集总参数元件的等效传输线作为一个低通滤波器使用，其截止频率和晶体管的寄生电容成反比。因此晶体管的尺寸直接决定了电路的工作频率上限。设计总要综合考虑的各种参数包括：放大器的级数、有源器件的尺寸、器件的工艺类型(如果有多种类型)以及每一级的直流偏置。更多的级数意味着更大的增益-带宽积，但是也会引入更大的功耗。一旦晶体管的尺寸确定，就可以使用仿真软件来优化增益、反射系数、输出功率和噪声系数等各项参数。
图2：采用集总参数元件的分布式放大器电路结构图(其中CGS和CDS分别表示栅电容和漏极电容)。
由于分布式放大器的应用场合很多，对各项性能指标的要求很灵活，宽带增益是其中最重要的一项指标。在Craig Moore这个设计例子中，采用了增强型PHEMT器件，因为增强型器件只需要一组正电压供电。为了能提供和198?年TriQuint半导体公司采用的 0.5μm GaAs MESFET工艺的电路相同的性能，该设计采用了0.5μm GaAs PHEMT工艺，并且使用3级晶体管放大拓扑。为了适应电池供电的应用，选用3.3V电压。当然为了满足不同的客户需求，工作电压和电流可以方便的在较大范围内调节。在1.5V和14mA的供电下，仿真结果显示：仅损失了2dB增益，并且栅电压在1.5V到5.0V，漏极电流在14~35mA之间变化时，性能的变化也很小。为达到最佳增益、匹配性能，采用安捷伦?司的计算机辅助工程软件ADS 进行线性仿真，确定合适的电感值、PHEMT尺寸。
图3：PHEMT分布式放大器的匹配、增益、噪声系数和稳定因子的仿真结果。
通过理想的仿真计算，该设计选用了6×30μm的增强型PHEMT器件，Craig Moore 的198?年的设计中在MESFET管的漏极增加了一些额外的匹配元件，以保证有效输出电容和栅极输入容抗相同。此时输入和输出的集总参数传输线将是对称的，其相位延迟也相同。文章还比较了这种输入输出传输线对称的匹配方案和另一种漏级电容独立优化的方案(漏极电
感和栅极不对称)。对于这个简单的3级PHEMT设计，栅极和漏极输入线的相移差别很小，这里就采用较简单的非对称方案。如果输入输出传输线的相位差较大，这种方案的就不能有效的合并各级的增益。下一步使用TriQuint公司提供的电感、电阻、电容以及互连线模型取代理想元件，进行更真实的仿真。图3显示了期望的最终放大电路的增益、匹配度、稳定因子和噪声系数。仿真中采用了30mA和3.3V的直流偏置设计，以限制其功耗在100mW以内，并实现了输出功率和三阶互调截止点的折中。图4是该电路的版图，同时还包含了两个有探针接入端的测试模型管：一个是设计中采用的6×30μm增强型PHEMT，另一个是普通的6×50μm耗尽型 PHEMT。
图4：3级分布式放大器的版图(包括180μm栅宽的增强型测试建模管和一个300μm栅宽的耗尽型测试建模管)。
一个典型的分布式放大其中有一半的功率被输出传输线的50欧负载所吸收，为了提高输出效率，人们通常采用一些技巧，如渐缩型传输线方法。本设计采用了50欧姆输入输出线，为了减少DC功率的消耗，该传输线的一端的50欧姆终结负载和一个较大的电容(25pF)串联后，再通过通孔接地，这样既能保证射频信号接地，又能实现隔直流的效果。漏极较大的直流供电电流只流经低阻抗的电感元件，而不是50欧的终结负载(如图5)，这样可以有效的减小50欧终结电阻上的功耗。这里漏极电感的大小也是一个重要的设计参数，该电感直接影响电路在1GHz附近的低频滚降速度，如果增大电容将会减小滚降速度，但是同时会增加串联电阻，从而提高直流功耗，而且较大的电感也会增大版图面积。
在提交产线流片之前，各设计还必须经过严格的设计规则检查DRC(design-rule check)，自198?年第一次MMIC设计课程开始，约翰·霍普金斯大学就采用ICED(ICEDitor)软件，并采用TriQuint提供的 DRC规则进行设计规则检查。另外还使用了“版图转电路图”LVS(Layout Versus Schematic)工具进一步比较从ADS中提取出来的网表是否符合ICED软件中的实际电气连接。有时设计虽然能通过DRC检查，但是仍然会有一些致命的错误，只有LVS工具才能发现这些问题。新版本的ADS已经具备内置的连接性检查功能，可以排除一些连接性错误，但是外部的LVS检测仍然是很有必要的。
图5：分布式放大器电路的直流等效电路，可以看出流经电感L35的电流只引起很小的压降。图6：实测的输出功率和效率结果。
表1：PHEMT分布式放大器在3.3V电压和25mA电流偏置下的各项指标实测结果。
图6和表1是整个电路的实际测试结果。可以看到在3.3V的24mA直流供电下，该电路达到了10%的功率附加增益PAE(Power Added Effeciency)以及+10dBm的输出功率。噪声系数的实测值和仿真值也很接近(图7)，在5到6GHz频段，噪声系数仅为2dB，这在具备 1~10GHz 的10倍频程(decade)带宽的电路中算是很出色的表现了。54平方密尔(mil-square)的芯片上还放置了很多其它器件，包括一个设计中采用的6×30μm增强型PHEMT测试建模管。在3V和3.3 V电压下，8~9mA电流时，分别测试了这个模型管，并将其S参数用于电路进行二次仿真。图8为该PHEMT模型管的版图。图9和图10则是针对测试管的实测和仿真数据的比较。由于测试的参考面不同，测试模型管的寄生参数和实际电路中使用的晶体管有微小的区别，正是这些巨别导致了测试值和再仿真结果(使用 ADS和Sonnet软件)在高频段有一些差别。对以单独的6×30μm模型管而言，其实测值和使用TOM模型的ADS仿真值非常接近。
图7：使用噪声分析仪测试的增益和噪声系数，和ADS仿真的结果对比。
图8：6×30μm栅宽的增强型PHEMT测试建模管的版图。
图9：实测的(蓝色)增强型PHEMT测试建模管的前向传输参数S21和仿真结果(红色)的对比。
MMIC建模非常复杂，例如，在仿真时是否可以忽略互连线的影响。忽略互连线可以极大
的简化设计，而且在2.4GHz以下，互联的影响很小。通常这些互联微带线的模型都是在其长度超过几倍衬底厚度的情况下建模的，而实际MMIC设计中很少会发生这种情况。典型的微带线模型一般都会高估其长度(即电感)效应。另外，还要考虑是否需要一个电磁仿真，以确保原始设计中忽略的寄生参数不会有太大的影响。除非设计者确实想压缩版图面积，否则采用3到5倍的线宽(而不是3到5倍的衬底厚度)做为元件间隔，一般都不会有问题。
尽管单独的6*30μm PHEMT模型管的实测值和仿真结果很吻合，但是把晶体管的实测数据带入电路进行二次仿真，确实得出了更接近实测值的高端滚降特性。设计者再次使用了Sonnet公司的电磁仿真软件，以5平方微米的分辨率以及100μm的衬底厚度对整个设计进行电磁仿真。对于Sonnet软件，这个电路面积相对较大，以至于必须分割成两个子块来分析。使用Sonnet电磁仿真结果加上实测的晶体管参数，得出的整个电路的各项指标和实际测试值吻合。Sonnet软件的仿真结果和ADS的二次仿真结果也很吻合(图12、13、14)，注意：增益和匹配在高频段(10GHz左右)形状相似，但是仍然略有差别。尽管这些差别很小，但是仍然有必要寻找这些差异的解释。约翰·霍普金斯大学MMIC学科的学生反而能从这些差别中学到更多东西。寻找这些差别的来源，更有利于增长他们的设计经验。使用TriQuint 公司的产线为其流片，并让学生参与成品的测试，使该项课程更具实际意义，因而得到了大家的一致好*。约翰·霍普金斯大学也对TriQuint、Agilent(原EEsof)和Applied Wave Research等公司的有力支持表示衷心的感谢。
图10：实测的(蓝色)6×30μm栅宽增强型PHEMT测试建模管的S21和S22和仿真结果(红色)的对比。
图11：采用Sonnet软件竞相电磁仿真时采用的版图，电路被分成两块，分析每块采用的分辨率为2.5μm。
图12：实测的晶体管数据和ADS软件方针结果(淡蓝色)、Sonnet仿真结果(红色)的对比。
采用PHEMT器件的分布式MMIC放大器在1~10GHz的频率范围内显示出平坦的宽带增益，并且其噪声系数比以前的MESFET方案更小。如设计所预期，0.5μm栅长的PHEMT器件在3~3.3V，28~32mA的供电条件下，取得了理想的增益和噪声性能，功耗仅为100mW，且偏置范围有一定的调节空间(可以在20到175mW之间调节)。使用模型管参数带入ADS和Sonnet软件再仿真的结果也和实测结果吻合。实测的输出功率、 DC偏置和噪声系数等指标也和仿真结果吻合。分布式放大器中，在输入输出馈线端使用集总元件或分布式传输线，以吸收晶体管的电容的方法，可以广泛的应用于其他的MMIC工艺和设计之中。
图13：输入反射系数S11的实测值，ADS仿真值(红色)和Sonnet的仿真值(品红色)的对比。图14：输出反射系数S22的实测值(红色)，ADS仿真值(蓝色)和Sonnet的仿真值(品红色)的对比。
低噪声放大器设计指南 1．低噪声放大器在通讯系统中的作用 随着通讯工业的飞速发展，人们对各种无线通讯工具的要求也越来越高，功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大已成为各运营商乃至无线通讯设备制造商的普遍追求，这就对系统的接收灵敏度提出了更高的要求，我们知道，系统接收灵敏度的计算公式如下： S = -174+ NF+10㏒BW+S/N (1) min 由上式可见，在各种特定（带宽、解调S/N 已定）的无线通讯系统中，能有效提高灵敏度的关键因素就是降低接收机的噪声系数NF，而决定接收机的噪声系数的关键部件就是处于接收机最前端的低噪声放大器。 低噪声放大器的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号，降低噪声干扰，以供系统解调出所需的信息数据，所以低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。 2． 低噪声放大器的主要技术指标： 2．1 噪声系数NF 噪声系数的定义为放大器输入信噪比与输出信噪比的比值，即： out out in in N S N S NF //= 对单级放大器而言，其噪声系数的计算为： 222min |1)||1(||4opt s opt s n R NF NF Γ?Γ?Γ?Γ+= 其中 F min 为晶体管最小噪声系数，是由放大器的管子本身决定的， Γopt 、Rn 和Γs分 别为获得 F min 时的最佳源反射系数、 晶体管等效噪声电阻、以及晶体管输入端的源反射系数。 对多级放大器而言，其噪声系数的计算为： NF=NF 1+(NF -1)/G 1+(NF -1)/G 1G +…… （4） 232其中NF n 为第n级放大器的噪声系数，G n 为第n级放大器的增益。 在某些噪声系数要求非常高的系统，由于噪声系数很小，用噪声系数表示很不方便，常常用噪声温度来表示，噪声温度与噪声系数的换算关系为： T e = T 0 ( NF – 1 ) （5） 其中T e 为放大器的噪声温度，T 0 =2900 K，NF为放大器的噪声系数。 NF(dB) = 10LgNF （6） 2． 2 放大器增益G： 放大器的增益定义为放大器输出功率与输入功率的比值： G=P out / P in （7） 从式（4）中可见，提高低噪声放大器的增益对降低整机的噪声系数非常有利，但低噪声放大器的增益过高会影响整个接收机的动态范围。 所以，一般来说低噪声放大器的增益确定应与系统的整机噪声系数、接收机动态范围等结合起来考虑。
单片分布微波放大器的设计 分布式放大器能提供很宽的频率范围和较高的增益。有一段时间，其设计通常采用传输线作为输入和输出匹配电路。Bill Packard(惠普公司的创始人之一)早在1948年就在其论文中提出了基于分布式设计的真空管放大器电路。随着砷化镓(GaAs)微波微波单片集成电路的发展成熟，为了提高效率、输出功率、减小噪声系数，人们提出了很多种放大器电路类型，但是分布式放大器仍然是宽带电路(如光通信电路)的主流设计。理解砷化镓微波单片集成电路GaAs MMIC分布式放大器的设计，对很多宽带电路的应用都会有很大的帮助。 约翰·霍普金斯大学从198?年开始就开设了MMIC设计课程，并在让学生在TriQuint公司的产线上流片。一款由Craig Moore(从198?年到2003年，他一直担任该课程的助教)设计的分布式放大器作为该课程一个经典的设计例子。该设计甚至经历了低温环境实验，在液氮的低温下表现出更低的噪声系数。该放大器采用TriQuint公司的0.5μm GaAs MESFET工艺，其增益比基于0.5μm GaAs伪高电子迁移率晶体管PHEMT的新电路略低，2006年的新课程中则采用了新版本的0.5μm GaAs PHEMT分布放大器和一些其他电路作为例子。本文将介绍宽带放大器的设计方法以及仿真和实测的结果。 图1：采用微带传输线的分布式放大器电路结构图。 分布式放大器使用宽带传输线给一组有源器件注入输入信号(如图1)，同时另一条并行的传输线用于收集各个有源器件的输出信号，并将其叠加。每一级提供相当的增益，但是增益分布在一个很宽的频率范围内。和级联设计相比，总增益是各级增益之和，而不是各级增益的乘积。但使用集总参数元件来近似分布式传输线时(如图2)，集总参数传输线的到地并联电容，被晶体管的寄生电容代替。集总参数元件的等效传输线作为一个低通滤波器使用，其截止频率和晶体管的寄生电容成反比。因此晶体管的尺寸直接决定了电路的工作频率上限。设计总要综合考虑的各种参数包括：放大器的级数、有源器件的尺寸、器件的工艺类型(如果有多种类型)以及每一级的直流偏置。更多的级数意味着更大的增益-带宽积，但是也会引入更大的功耗。一旦晶体管的尺寸确定，就可以使用仿真软件来优化增益、反射系数、输出功率和噪声系数等各项参数。 图2：采用集总参数元件的分布式放大器电路结构图(其中CGS和CDS分别表示栅电容和漏极电容)。 由于分布式放大器的应用场合很多，对各项性能指标的要求很灵活，宽带增益是其中最重要的一项指标。在Craig Moore这个设计例子中，采用了增强型PHEMT器件，因为增强型器件只需要一组正电压供电。为了能提供和198?年TriQuint半导体公司采用的 0.5μm GaAs MESFET工艺的电路相同的性能，该设计采用了0.5μm GaAs PHEMT工艺，并且使用3级晶体管放大拓扑。为了适应电池供电的应用，选用3.3V电压。当然为了满足不同的客户需求，工作电压和电流可以方便的在较大范围内调节。在1.5V和14mA的供电下，仿真结果显示：仅损失了2dB增益，并且栅电压在1.5V到5.0V，漏极电流在14~35mA之间变化时，性能的变化也很小。为达到最佳增益、匹配性能，采用安捷伦?司的计算机辅助工程软件ADS 进行线性仿真，确定合适的电感值、PHEMT尺寸。 图3：PHEMT分布式放大器的匹配、增益、噪声系数和稳定因子的仿真结果。 通过理想的仿真计算，该设计选用了6×30μm的增强型PHEMT器件，Craig Moore 的198?年的设计中在MESFET管的漏极增加了一些额外的匹配元件，以保证有效输出电容和栅极输入容抗相同。此时输入和输出的集总参数传输线将是对称的，其相位延迟也相同。文章还比较了这种输入输出传输线对称的匹配方案和另一种漏级电容独立优化的方案(漏极电
Cascadable Silicon Bipolar MMIC?Amplifier Technical Data Features ?Cascadable 50 ? Gain Block ? 3 dB Bandwidth:DC to 3.2 GHz ?8 dB Typical Gain at 1.0?GHz ?12.5 dBm Typical P 1 dB at 1.0?GHz ?Unconditionally Stable (k>1)?Surface Mount Plastic Package ?Tape-and-Reel Packaging Option Available [1] MSA-0486 86 Plastic Package Typical Biasing Configuration Note: 1.Refer to PACKAGING section “Tape-and-Reel Packaging for Surface Mount Semiconductors”. R V CC > 7 V IN OUT Description The MSA-0486 is a high perfor-mance silicon bipolar Monolithic Microwave Integrated Circuit (MMIC) housed in a low cost,surface mount plastic package.This MMIC is designed for use as a general purpose 50 ? gain block.Typical applications include narrow and broad band IF and RF amplifiers in commercial and industrial applications. The MSA-series is fabricated using HP’s 10 GHz f T , 25?GHz f MAX ,silicon bipolar MMIC process which uses nitride self-alignment,ion implantation, and gold metalli-zation to achieve excellent performance, uniformity and reliability. The use of an external bias resistor for temperature and current stability also allows bias flexibility.
低噪声放大器设计 摘要：微弱信号检测就是利用近代电子学和信号处理方法从噪声中提取有用信号，其关键在于抑制噪声。恢复、增加和提取有用信号。与普通放大器相比，低噪声放大器应具有低得多的噪声系数。欲使放大器获得良好的低噪声特性，除使用好的低噪声器件外，还要有周密的设计。本文将从低噪声放大器在通讯系统中的作用，低噪声放大器的主要技术指标以及低噪声放大器的设计方法来论述低噪声放大器，以获得最佳噪声性能的低噪声放大器。重点介绍了低噪声放大器的设计方法。 关键词：低噪声，微弱信号检测，噪声系数，放大器 0．引言 随着现代科学研究和技术的发展，人们越来越需要从强噪声中检测出有用的微弱信号，于是逐渐形成了微弱信号检测这门新兴的科学技术学科，其应用范围遍及光学、电学、磁学、声学、力学、医学、材料等领域。微弱信号检测技术是利用电子学、信息论、计算机及物理学的方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特点与相关性，检测被噪声淹没的微弱有用信号，或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比，从而提取有用信号。微弱信号检测所针对的检测对象，是用常规和传统方法不能检测到的微弱量。对它的研究是发展高新技术，探索及发现新的自然规则的重要手段，对推动相关领域的发展具有重要的应用价值。目前，微弱信号检测的原理、方法和设备已经成为很多领域中进行现代科学技术研究不可缺少的手段。显然，对微弱信号检测理论的研究，探索新的微弱信号检测方法，研制新的微弱信号检测设备是目前检测技术领域的一大热点。 1．低噪声放大器在通讯系统中的作用 随着通讯工业的飞速发展，人们对各种无线通讯工具的要求也越来越高，功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大已成为各运营商乃至无线通讯设备制造商的
目录 摘要 (i) Abstract (iii) 第一章绪论 (1) 1.1 研究背景和意义 (1) 1.2 研究现状 (3) 1.2.1 理论研究 (3) 1.2.2 实验研究 (6) 1.2.3 仿真分析 (9) 1.3 研究思路和论文结构 (10) 1.3.1 研究思路 (10) 1.3.2 论文结构 (11) 第二章低噪声放大器的工作原理及半导体器件仿真的物理模型 (12) 2.1 低噪声放大器的工作原理 (12) 2.1.1 BJT的工作原理 (13) 2.1.2 PHEMT的工作原理 (14) 2.2 半导体器件仿真的物理模型 (16) 2.2.1 BJT仿真的物理模型 (16) 2.2.2 PHEMT仿真的物理模型 (20) 2.3 本章小结 (21) 第三章微波脉冲作用低噪声放大器效应机理的仿真研究 (22) 3.1 频率对半导体器件热效应影响的理论分析 (22) 3.1.1 理论模型 (22) 3.1.2 数值计算 (24) 3.2 微波脉冲作用BJT的物理机制 (27) 3.2.1 BJT的器件结构 (27) 3.2.2 BJT非线性效应的物理机制 (29) 3.2.3 BJT损伤效应的物理机制 (30) 3.3 微波脉冲作用PHEMT的物理机制 (35) 3.3.1 PHEMT的器件结构 (35) 3.3.2 PHEMT非线性效应的物理机制 (37)
3.3.3 PHEMT损伤效应的物理机制 (39) 3.4 本章小结 (44) 第四章微波脉冲作用低噪声放大器效应规律的实验研究 (46) 4.1 实验系统 (46) 4.1.1 实验对象 (46) 4.1.2 实验平台 (51) 4.1.3 实验规范 (53) 4.2 低噪声放大器非线性效应测试 (54) 4.2.1 BJT型低噪声放大器的非线性效应 (54) 4.2.2 PHEMT型低噪声放大器的非线性效应 (57) 4.3 低噪声放大器损伤效应及其规律 (60) 4.3.1 脉宽对低噪声放大器损伤功率的影响规律 (60) 4.3.2 器件偏压对低噪声放大器损伤功率的影响 (62) 4.3.3 频率对低噪声放大器损伤功率的影响规律 (63) 4.3.4 脉冲个数对低噪声放大器损伤功率的影响规律 (64) 4.3.5 典型波形分析 (65) 4.4 本章小结 (67) 第五章半导体器件失效分析 (69) 5.1 电特性分析 (69) 5.1.1 BJT的电特性分析 (69) 5.1.2 PHEMT的电特性分析 (72) 5.2 微观损伤形貌分析 (74) 5.2.1 BJT的微观损伤形貌分析 (75) 5.2.2 PHEMT的微观损伤形貌分析 (78) 5.3 GaAs PHEMT MMIC的微观损伤形貌分析 (80) 5.3.1 HMC516的微观损伤形貌分析 (80) 5.3.2 AMMC5618的微观损伤形貌分析 (86) 5.4 本章小结 (87) 第六章结论与展望 (89) 6.1 主要工作与结论 (89) 6.2 主要创新点 (91) 6.3 今后工作展望 (92) 致谢 (94)
微波线性功率放大器设计研究 摘要随着4G无线通信和军事领域新标准新技术的迅速发展，对于作为微波通信系统、雷达、电子对抗、宽带频率调制发射机、数字电视发射机等系统核心部件的功率放大器来说，它不仅仅是将信号放大到足够的功率电平，以实现信号的发射、远距离传输和可靠接收，而且对带宽、输出功率、线性度、效率和可靠性方面都提出了更高的要求。功率放大器的好坏成为制约系统发展的瓶颈。因此对于微波功率放大器的研究和设计有着重要的意义。 关键词微波；线性功率放大器；设计 前言 在宽带通信系统中，如多载波调制OFDM、长期演进系统LTE，都是非恒包络调制信号，信号的峰均比很高，回退放大器会大大降低工作效率，有必要采取有源线性化技术，射频预失真技术顺势而生，它只需在射频通路增加很少的射频元器件，就可达到提高功放输出功率、降低系统功耗、节约系统成本的效果。 1 原理 美国Scintera公司推出的射频数字预失真（RF DPD）产品RFPALSC18xx 系列，为数字预失真提出了新的解决方案。RFPAL工作午射频频率上，只涉及到射频通路的信号输入和输出，比较方便和功放集成，它具有较高的集成度，电路设计简单。其最新产品SC 1894，工作频率168MHz至3800MHz，输入信号带宽25kHz至75MHz，它利用功放输出信号和输入信号计算功放非线性参数，具有自适应调节功能，与工作在SW至60 W平均输出功率的A/AB类或Doherty 放大器一起使用，最高能達到28dB。的临波道抑制和38dB的三阶交调系数改善。它采用QFN管脚封装，支持外部时钟输入，低功耗设计，最大功耗仅为990mW。SC1894所采用的射频预失真技术可补偿调幅至调幅（AM～AM）和调幅至调相（AM-PM）失真、互调失真和功放记忆效应，采用反馈信息补偿由于温差和功放老化造成的信号失真。图1a）是SC1894管脚封装及典型外围电路，b）是基于SCI894实现射频预失真的原理框图。 射频信号经过输入定向耦合器耦合出输入信号RFin，经过巴伦匹配和阻抗变换进入芯片，功放输出信号进过反馈定向耦合器和阻抗匹配后进入芯片RFFB 管脚，SC1894通过处理这两个信号对功放进行建模和预失真处理，并输出预失真处理信号，通过定向耦合器叠加至输入信号端，最后输出预失真以后的信号。 当频率高于3800MHz时，我们采用变频模式的射频预失真电路，如图2所示，输入信号从中频通过定向耦合器进入SC1894的RFIN端口，功放输出信号经过定向耦合器，下变频至3800MHz以内的中频频率，送入芯片RFFB端口，进行自适应预失真处理，输出信号RFOUT通过反向定向耦合器进入发射通路[1]。
微波低噪声放大器的主要技术指标、作用及方案设计 随着通讯工业的飞速发展，人们对各种无线通讯工具的要求也越来越高。功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大已成为各运营商乃至无线通讯设备制造商的普遍追求，而这也同时对系统的接收灵敏度提出了更高的要求。 1微波低噪声放大器的作用 一般情况下，一个接收系统的接收灵敏度可由以下计算公式来表示： 由上式可见，在各种特定（带宽BW、解调S／N已定）的无线通讯系统中，能有效提高灵敏度的关键因素就是降低接收机的噪声系数NF，而决定接收机噪声系数的关键部件则是处于接收机 前端的低噪声放大器。 图1所示是接收机射频前端的原理框图。由图1可见，低噪声放大器的主要作用是放大天线从空中接收到的微弱信号，降低噪声干扰，以供系统解调出所需的信息数据，所以，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。
2微波低噪声放大器的主要技术指标 2.1噪声系数 噪声系数的定义为放大器输入信噪比与输出信噪比的比值，即： 对单级放大器而言，其噪声系数的计算为： 其中Fmin为晶体管 噪声系数，是由放大器的管子本身决定的，Γopt、Rn和Γs分别为获得Fmin时的 源反射系数、晶体管等效噪声电阻以及晶体管输入端的源反射系数。 对多级放大器。其噪声系数的计算应为： 其中NFn为第n级放大器的噪声系数，Gn为第n级放大器的增益。 对噪声系数要求较高的系统，由于噪声系数很小，用噪声系数表示很不方便，故常用噪声温度来表示，噪声温度与噪声系数的换算关系为： 其中Te为放大器的噪声温度，T0=2900K，NF为放大器的噪声系数。 2.2放大器增益 放大器的增益定义为放大器输出功率与输入功率之比： G=Pout／Pin（7）
低噪声放大器 一种位于放大链路输入端，针对给定的增益要求，引入尽可能小的内部噪声，并在输出端获得最大可能的信噪比而设计的放大器。 低噪声放大器，噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。 低噪声放大器low noise amplifier噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放 低噪声放大器 大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数F来表示。理想放大器的噪声系数F＝1（0分贝），其物理意义是输出信噪比等于输入信噪比。现代的低噪声放大器大多采用晶体管、场效应晶体管；微波低 低噪声放大器 噪声放大器则采用变容二极管参量放大器，常温参放的噪声温度Te 可低于几十度(绝对温度)，致冷参量放大器可达20K以下，砷化镓场效应晶体管低噪声微波放大器的应用已日益广泛，其噪声系数可低于 2 分贝。放大器的噪声系数还与晶体管的工作状态以及信源内阻有关。在工作频率和信源内阻均给定的情况下，噪声系数也和晶体管直流工作点有关。为了兼顾低噪声和高增益的要求，常采用共发射极一共基极级联的低噪声放大电路。 应用 噪声放大器(LNA)主要面向移动通信基础设施基站应用，例如收发器无线通信卡、塔顶放大器(TMA)、组合器、中继器以及远端/数字无线宽带头端设备等应用设计，并为低噪声指数(NF, Noise Figure)立下了新标竿。目前无线通信基础设施产业正面临必须在拥挤的频谱内提供最佳信号质量和覆盖度的挑战，接收器灵敏度是基站接收路径设计中最关键的要求之一，合适的LNA选择， 低噪声放大器 特别是第一级LNA可以大幅度改善基站接收器的灵敏度表现，低噪声指数也是关键的设计目标，Avago提供了1900MHz下0.48dB同级产品最佳的噪声指数。另一个关键设计为线性度，它影响了接收器分辨紧密接近信号和假信号分别的能力，三阶截点OIP3可以用来定义线性度，在1900MHz和5V/51mA的典型工作条件下，Avago特有的GaAs
微波通信 课程设计说明书 微波低噪声放大器的设计 起止日期：年月日至年月日 学生 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 年月日
目录 一、设计原理 (1) 二、设计设备 (4) 三、设计步骤 (4) 四、设计结果及分析 (5) 五、软件仿真 (7) 六、总结体会 (13)
微波放大器的设计 一、设计原理 一个射频晶体放大器电路可分为三大部分：二端口有源电路、输入匹配电路及输出匹配电路，如图1所示。一般而言，二端口有源电路采用共射极（或共源极）三极管（BJT 、FET ）电路，此外，还包括直流偏压电路。而输入匹配电路及输出匹配电路大多采用无源电路，即利用电容、电感或传输线来设计电路。一般放大器电路，根据输入信号功率不同可以分为小信号放大器、低噪声放大器及功率放大器三类。而小信号放大器依增益参数及设计要求，可分成最大增益及固定增益两类。而就S 参数设计而言，则可有单向设计及双边设计两种。本单元仅就小信号放大器来说明射频放大器之基本理论及设计方法。 1.单边放大器设计（Unilateral Amplifier Design ） 所谓单边设计即是忽略有源器件S 参数中的S 12，即是S 12=0。此时可得： ΓIN = S 11 及 ΓOUT = S 22 则放大器之单边转换增益(Unilateral Transducer Gain,G TU )为： L O S TU G G G G = 其中 2 2222 21 2 1121111L L L O S S S S G S G S G Γ-Γ-= =Γ-Γ-= 假若电路又符合下列匹配条件： ΓS = S 11* 及 ΓL = S 22* 则可得到此放大器电路之最大单边转换增益(Maximum Unilaterla ΓL = ΓOUT * 图1 放大器电路方框图 L L S S S S S Γ-Γ+ =22211211'11 1S S S S S S S Γ-Γ+ =11211222'22 1 S IN 11ΓL ΓOUT = S ’22 R S L
实验七微波低噪声放大器的设计与测量 一、实验目的 1.了解射频放大器的基本原理与设计方法。 2.利用实验模块实际测量以了解放大器的特性。 3.学会使用微波软件对射频放大器的设计并分析结果。 二、预习内容 1．熟悉放大器原理等理论知识。 2．熟悉放大器设计相关理论知识。 三、实验设备 四、理论分析 一个射频晶体放大器电路可分为三大部分：二端口有源电路、输入匹配电路及输出匹配电路，如图4-1所示。一般而言，二端口有源电路采用共射极（或共源极）三极管（BJT、FET）电路，此外，还包括直流偏压电路。而输入匹配电路及输出匹配电路大多采用无源电路，即利用电容、电感或传输线来设计电路。一般放大器电路，根据输入信号功率不同可以分为小信号放大器、低噪声放大器及功率放大器三类。而小信号放大器依增益参数及设计要求，可分成最大增益及固定增益两类。而就S参数设计而言，则可有单向设计及双边设计两种。本单元仅就小信号放大器来说明射频放大器之基本理论及设计方法。
（一） 单边放大器设计（Unilateral Amplifier Design ） 所谓单边设计即是忽略有源器件S 参数中的S 12，即是S 12=0。此时可得： ΓIN = S 11 及 ΓOUT = S 22 则放大器之单边转换增益(Unilateral Transducer Gain,G TU )为： L O S TU G G G G = 其中 2 2222 21 2 1121111L L L O S S S S G S G S G Γ-Γ-= =Γ-Γ-= 假若电路又符合下列匹配条件： ΓS = S 11* 及 ΓL = S 22* 则可得到此放大器电路之最大单边转换增益(Maximum Unilaterla Transducer Gain,G TU,max )： 2 22 2 212 11 max ,1111S S S G TU -? ?-= （二） 双边放大器设计(Bilateral Amplifier Dseign) 双边设计即是考虑有源器件S 参数中的S 12，即是S 12≠0。此时可得： L L IN S S S S S Γ-Γ+ ==Γ22211211' 111 及 S S OUT S S S S S Γ-Γ+==Γ11211222' 221 若利用最大增益匹配法（亦称共轭阻抗匹配法），则可得 ΓS =ΓIN * 及 ΓL =ΓOUT * 经过推导可利用下列公式计算出最佳输入反射系数ΓSm 和最佳输出反射系数 ΓLm ： 2121211124C C B B Sm ????????-±?=Γ ，2 2 222 22224C C B B Lm ???? ????-±?=Γ 图13-1 放大器电路方框图 L L S S S S S Γ-Γ+ =22211211'11 1L L S S S S S Γ -Γ + =22211211 '111S S S S S S S Γ-Γ+ =11211222'22 1S IN 11ΓL Γ OUT = S ’22 R S L
微波功率放大器发展概述 微波功率放大器主要分为真空和固态两种形式。基于真空器件的功率放大器，曾在军事装备的发展史上扮演过重要角色，而且由于其功率与效率的优势，现在仍广泛应用于雷达、通信、电子对抗等领域。后随着GaAs晶体管的问世，固态器件开始在低频段替代真空管，尤其是随着GaN，SiC等新材料的应用，固态器件的竞争力已大幅提高[1]。本文将对两种器件以及它们竞争与融合的产物——微波功率模块（MPM）的发展情况作一介绍与分析，以充分了解国际先进水平，也对促进国内技术的发展有所助益。 1. 真空放大器件 跟固态器件相比，真空器件的主要优点是工作频率高、频带宽、功率大、效率高，主要缺点是体积和质量均较大。真空器件主要包括行波管、磁控管和速调管，它们具有各自的优势，应用于不同的领域。其中，行波管主要优势为频带宽，速调管主要优势为功率大，磁控管主要优势为效率高。行波管应用最为广泛，因此本文主要以行波管为例介绍真空器件。 1.1 历史发展 真空电子器件的发展可追溯到二战期间。1963年，TWTA技术在设计变革方面取得了实质性进展，提高了射频输出的功率和效率，封装也更加紧凑。1973年，欧洲首个行波管放大器研制成功。然而，到了20世纪70年代中期，半导体器件异军突起，真空器件投入大幅减少，其发展遭遇极大困难。直到21世纪初，美国三军特设委员会详细讨论了功率器件的历史、现状和发展，指出真空器件和固态器件之间的平衡投资战略。2015年，美国先进计划研究局DARPA分别启动了INVEST，HAVOC计划，支持真空功率器件的发展和不断增长的军事系统需要，特别是毫米波及THz行波管[2-4]。当前真空器件已取得长足进步，在雷达、通信、电子战等系统中应用广泛。 1.2 研究与应用现状 随着技术的不断进步，现阶段行波管主要呈现以下特点。一是高频率、宽带、高效率的特点，可有效减小系统的体积、重量、功耗和热耗，在星载、弹载、机载等平台上适应性更强，从而在军事应用上优势突出。二是耐高温特性，使行波管的功率和相位随着温度的变化波动微小，对系统的环境控制要求大大降低。三是
微波线性功率放大器综述 1概述 微波线性功率放大器在现代微波（无线）通信系统中的重要性越来越大。特别是在CDMA 体制移动通信系统中，线性功率放大器已经是必不可少的重要部件。 2基本指标 2.1 AM/AM AM/PM失真 一个HPA的线性特征可以用AM/AM和AM/PM 曲线来表示. 输入的RF 信号可以表示为： x(t)=R i(t)?cos[ω0t+θx(t)] (1) 相应的输出表示为： y(t)=G[R i(f)] ?cos{ω0t+θx(t)+ψ[R i(f)]} (2) 其中G和ψ表示AM/AM 和AM/PM曲线，如图一。 图. 1 实测的放大器失真曲线 理想的线性功放的曲线如图2。 图. 2 理想的放大器AM/AM和AM/PM曲线
2.2 双音IMD 、IP3、P1dB 双音IMD ，在放大器输入端加入两个CW 信号，在放大器的输出端测量的3阶、5阶等信号大小，以dBc 表示。 IP3 IMD 、IP3及P 1dB 定义图示 2.3 ACPR ACPR 主要应用在象CDMA 这样的宽频谱信号的研究上。邻道功率（ACP ）定义为当主信道加一信号时，紧邻主信道的两个信道内的功率大小。邻道功率的产生主要来自两个方面，一是由于器件的非线性作用产生，二是由于主信道信号本身频谱较信道宽。ACPR 定义为ACP 功率与主信道功率的比值。 图3 邻道功率（ACP ）定义 图4 器件非线性产生的邻道功率 对移动通信的CDMA 信号而言，其IM3（即ACPR ）与IP3的关系可以通过一公式表示。 IP3=-5log[P IM3(f 1,f 2)B 3/P O [(3B-f 1)3-(3B-f 2)3]]+22.2 (dBm) 其中： P IM3(f 1,f 2) 表示要求的IM3的输出功率（W ） B 表示二分之一CDMA 信号带宽 （KHz ） f 1,f 2表示两个边带频率相对于中心频率的差值（KHz ）
微波毫米波单片集成电路综述论文 摘要 微波集成电路（Microwave Integrated Circuit缩写为MIC）是工作在微波波段和毫米波波段即30GHz～300GHz频率范围，由微波无源元件、有源器件、传输线和互连线集成在一个基片上，具有某种功能的电路。微波集成电路起始于20世纪50年代。微波电路技术由同轴线、波导元件及其组成的系统转向平面型电路的一个重要原因，是微波固态器件的发展。60～70年代采用氧化铝基片和厚膜薄膜工艺；80年代开始有单片集成电路。 微波集成电路大致可以分为两种电路：混合微波集成电路和单片微波集成电路。 混合微波集成电路是用厚膜技术或薄膜技术将各种微波功能电路制作在适合传输微波信号的介质(如高氧化铝瓷、蓝宝石、石英等)上，再将分立有源元件安装在相应位置上组成微波集成电路。这种电路的特点是根据微波整机的要求和微波波段的划分进行设计和制造，所用集成电路多是专用的。常用的混合微波集成电路有微带混频器、微波低噪声放大器、功率放大器、倍频器、相控阵单元等各种宽带微波电路。 单片微波集成电路（Monolithic Microwave Integrated Circuit缩写为MMIC）则是将微波功能电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体芯片上的集成电路。这种电路的设计主要围绕微波信号的产生、放大、控制和信息处理等功能进行，大部分电路都是根据不同整机的要求和微波频段的特点设计的，专用性很强。在这类器件中，作为反馈和直流偏置元件的各个电阻器都采用具有高频特性的薄膜电阻，并且与各有源器件一起封装在一个芯片上，这使得各零件之间几乎无连线，从而使电路的感抗降至最低，且分布电容也极小，因而可用在工作频率和频宽都很高的MMIC 放大器中。 目前，MMIC的工作频率已可做到40GHz，频宽也已达到15GHz，因而可广泛应用于通信和GPS, 等各类设备的射频、中频和本振电路中。 本文主要从单片微波集成电路工艺、基于Si的单片微波集成电路的电路结构的
Microwave low noise amplifier analysis Microwave is the development of the wireless communication and development is not divided. 1901 years MaKeNi use 800 KHz medium-wave signals from Britain to the world of the north American Newfoundland first trans-atlantic radio communication test, a new era of human wireless communication. Wireless communication at the initial stage, people use long wave spread to communication. The 1920 s people discovered the shortwave communication, until the 1960 s, the rise of satellite communications, it has always been the main international long distance communication means, and to the current emergency and military communication is still important. The waves of transmission for space is an electromagnetic wave propagation of the speed is equal to the speed of light. Radio waves can be in accordance with the frequency or wavelength classification and named we put to more than 300 MHz frequency electromagnetic wave called a microwave. Because each band spread characteristics of each different, can be used for different communication system. For example, the main wave travel along the ground, the diffraction ability strong, suitable for radio and sea communication. And short wave has strong the ionosphere reflection ability, it is fit to global communication. Ultrashort wave and microwave diffraction ability is bad, can be used as stadia or beyond visual range relay communication. Microwave communication is the product of the 20 th century 50 s. Because of its large capacity and investment of communication cost province (accounts for about one 5 of the cable investment, high construction speed, combat ability of advantage and achieve rapid development. The 1940 s to the s produced transmission frequency band is wide, the performance is stable microwave communication, be long and large capacity wireless transmission lines to the ground of the main means, analog FM transmission capacity up to 2700 road, also can simultaneously transmit high quality color television, and then gradually entered the capacity and even in large capacity digital microwave transmission. Since the mid 80 s, along with the frequency selective dispersion of digital microwave transmission interrupt the decline of the influence that and a series of adaptive decline against the technology and high state modulation and testing the development of technology,
实用标准文案 实验七微波低噪声放大器的设计与测量 一、实验目的 1. 了解射频放大器的基本原理与设计方法。 2. 利用实验模块实际测量以了解放大器的特性。 3. 学会使用微波软件对射频放大器的设计并分析结果。 二、预习内容 1. 熟悉放大器原理等理论知识。 2. 熟悉放大器设计相关理论知识。 三、实验设备 四、理论分析 一个射频晶体放大器电路可分为三大部分：二端口有源电路、输入匹配电路及输出 匹配电路，如图4-1所示。一般而言，二端口有源电路采用共射极（或共源极）三极管 （BJT、FET）电路，此外，还包括直流偏压电路。而输入匹配电路及输出匹配电路大多采用无源电路，即利用电容、电感或传输线来设计电路。一般放大器电路，根据输入信
号功率不同可以分为小信号放大器、低噪声放大器及功率放大器三类。而小信号放大器 依增益参数及设计要求，可分成最大增益及固定增益两类。而就 S 参数设计而言，则可 有单向设计及双边设计两种。本单元仅就小信号放大器来说明射频放大器之基本理论及 设计方法。 S S $2§1 L S I1 S 11 -__— 1 S ? 2 L 图13-1 放大器电路方框图 (一) 单边放大器设计(Un ilateral Amplifier Desig n ) 所谓单边设计即是忽略有源器件 S 参数中的S 12，即是S 12=0。此时可得: 输入 匹配电路 G s r IN = s ' 二端口 有源电路 G O r OUT * d 输出 匹配电路 r OUT = s ' 0— G L S 22 S S 12E1 S S 22 1 Sn S R L
IiN = S 11 及IO UT = S 22
实验3 低噪声放大器设计与仿真 实验目的： 1.了解微波低噪声放大器的技术指标和设计方法； 2.掌握使用ADS软件进行微波有源电路的设计、仿真与优化。实验内容： 3.1 低噪声放大器的基础知识 3.2 晶体管直流工作点扫描 3.3 晶体管S参数扫描 3.4 SP模型的仿真设计 3.1 低噪声放大器的基础知识 1. 低噪声放大器的作用 ●放大微弱信号 ●降低噪声干扰 在接收机或各种特定的无线通信系统中，能有效提高灵敏度的关键因素就是降低接收机的噪声系数，而决定接收机的噪声系数的关键部件就是处于接收机最前端的低噪声放大器。因此，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。 2. 低噪声放大器的主要技术指标 ●噪声系数 ●放大器增益
●增益平坦度 ●稳定系数 ●输入输出驻波比 ●通频带、中心频率 ●输出功率 ●… 提高低噪声放大器的增益对降低接收机的噪声系数是非常有利的，但是低噪声放大器的增益过高会影响到整个接收机的动态范围。因
此，一般来说，低噪声放大器的增益应与系统的整机噪声系数、接收机的动态范围等结合起来考虑。 3. 低噪声放大器的设计方法 ①选择合适的晶体管，下载并安装晶体管的库文件。 ②进行直流分析，确定直流工作点。 ③偏置电路设计。 ④稳定性分析。 ⑤噪声系数圆和输入匹配设计。 ⑥最大增益的输出匹配设计。 ⑦匹配网络的实现。 ⑧版图的设计。 ⑨原理图和版图的联合仿真。
4. 软件仿真注意事项 仿真时模型的选择1 晶体管 ?sp模型：属于小信号线性模型，模型中已经带有了确定的直流工作点，和在一定范围内的S参数，仿真时要注意适用范围。 Sp模型只能得到初步的结果，对于某些应用来说已经足够，不能用来做大信号的仿真，或者直流馈电电路的设计，不能直接生成版图。
高效率微波功放现状 功率放大器常应用在发射机的末端，是收发信机中最重要的耗能元件。随着通信产业的发展，无线通信系统的耗能问题受到越来越多的重视。在无线通信系统中，射频系统是其重要的部分，功率放大器作为射频系统的前端模块，它的成本大约占到基站的三分之一。而射频功率放大器作为重要的耗能元件，在整个无线通信系统中的耗能占了很大比重，追求更高的功放效率已经成了设备制造商们的重要目标。 针对功放效率，国内外在开关模式放大器技术、EE&R技术、LINC 技术和Doherty 放大器、谐波控制技术等方向进行过研究。同其它几种技术相比，Doherty 技术有着工作效率高、实现方式简单，成本相对低廉，对系统的线性度的影响相对较小等多个优点，并且可以方便地和改善线性度的前馈和预失真技术相结合，因此在现代无线通信系统中得到广泛的研究和应用。本文将简要介绍高效率微波功放技术中的谐波控制技术、Doherty技术、EE&R技术。 一、谐波控制技术 理想情况下，A 类放大器的最大效率只有50%，B 类放大器的最大效率为78.5%，C 类放大器的最大效率为100%时输出功率为0，这在功率放大器设计中是不可取的。由负载线理论可知，负载阻抗（主要是基波阻抗）决定晶体管的最大输出功率，必然会影响其最大效率。大信号下的功放早已产生谐波分量，推而广之，谐波阻抗必然也会影响功放的效率。当漏极电压与电流波形交错,即没有重叠部分时,直流能量可以完全地转化为了交流能量。而如何获得理想的电压电流波形便成了提高功放效率的关键。谐波控制类功放是从频域出发,利用特定比例的谐波分量来调控波形,从而实现高效率的。F类,逆F类,J类功放均是典型的谐波控制类功放。下面分别对F类、逆F类功放中谐波控制技术的应用进行说明。 为获得理想F类波形,功放输出需要对偶次谐波短路,奇次谐波开路。即负载匹配电路的偶次谐波阻抗为零,奇次谐波阻抗呈现无限大。这也是F类功放设计的精要。在物理现实中,因为漏源电容等因素作用,无法对所有高次谐波进行控制。因此,工程上通常利用二、三次谐波分量调整功放输出波形。 不同的输出电压电流波形能够使放大器工作时产生不同量的耗散功率。耗散功率越小,功率放大器将能量转化能力就越强。逆F类功放提高效率的原理也即是此:通过对谐波分量的控制,来输出最佳的波形(电压为半正弦,电流为方波)。要实现逆F功放的理想波形必须满足两个条件:(l)电压中只有偶次谐波分量,电流中只有奇次谐波分量;(2)剩余的谐波分量形成一定的幅度相位关系。要满足以上两个条件,不仅需要在输出端进行谐波负载控制,输入谐波控制也是必要的。 二、EE&R技术 EE&R技术是提取出信号的幅度和相位信息，分别放大后再进行相位和幅度的合成，输出射频信号。相位和幅度的合成一般使用高效率的开关类功率放大器，管子的栅极接相位信号，电源电压用幅度信号进行调制。这种方法的优点是平均效率比较高，一般是线性功放的3～5倍，且线性度只与包络通道有关，提高线性性能比较方便。缺点是需要补偿相位、幅度两路径的延时差。除了两个通道的时间队列之外,EE&R系统的线性受到两个支路的限制带宽的影响，特别是包络通路。信号分离为包络和相位（即从笛卡尔坐标到极坐标的转换）展宽了频谱。 EE&R技术的系统图大致如下图所示：