高频功率放大器的设计与仿真文献综述

 2023-09-25 09:16:25

文献综述

本课题的现状及发展趋势:

高频功率放大器的作用是将高频已调信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,之后经过天线将其发射出去,保证在一定区域内的接收机可以接收到信号,并且不干扰相邻信道。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。可根据其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器,窄带高频功率放大器又称调谐功率放大器;宽带高频功率放大器又称非调谐功率放大器。高频功率放大器是能量转换器件,它将电源提供的直流能量转变成交流输出。[1]

在高频信号的处理中,其中一个重要环节就是信号不失真的放大,同时也要尽可能效率更高。高频功率放大器中应用最广泛的为丙类谐振功率放大器(简称丙类功放),它能满足这些要求。

ADS电子设计自动化功能十分强大,包含时域电路仿真 (SPICE-like Simulation)、频域电路仿真 (Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真 (EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)和数字信号处理仿真设计(DSP)。ADS支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计,从简单到复杂,从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC,是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。

本课题的价值:

现代通信的发展趋势之一是在宽波段工作范围内能采取自动调谐技术,以便于迅速转换工作频率。由于在发射机里的振荡器所产生的高频振荡频率很小,因此在它后面要经过一系列的放大——缓冲级、中间放大级、末级功率放大器,获得足够的高频功率后,才能馈送到天线上辐射出去。为了满足要求,可在发射机的中间各级采用宽带高频功率放大器。

基于“高频电子线路”课程教学现状,针对课程特点以普通调幅、双边带调幅为例先阐述两个重要知识点的基本原理,再利用软件仿真教学方法进行辅助教学,利用这些教学方法激发学生的学习兴趣。[2]

由于课堂理论教学和实验环节相脱节的问题,我们在课堂理论教学中增加实验演示。在验证实验中,学生通过高频通信电路实验箱,按照实验指导书进行连接,之后通过示波器等设备观测输出信号,得出实验结果。学生在实验中的主要工作就是进行电路的连接,得出测量结果,所以对电子线路的相关问题的分析和理解并不深刻。但如果使用了电路仿真软件,在讲授理论知识时,遇到概念不够直观的内容,采用EDA仿真演示,通过软件仿真演示效果达到使抽象概念形象化的目的。这种教学方法在节省授课时间的同时,能够帮助学生更加直观地理解教学内容,增强课堂教学效果。

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