射頻碳化硅E類功率放大器研究.pdf

1、無線通信和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)射頻功率放大器功率、頻率、效率和高溫特性提出了更高的要求。E類功率放大器作為開關(guān)類功率放大器的一種，理想效率可達(dá)100％。而第三代寬禁帶半導(dǎo)體材料SiC制作的MESFET，由于其高擊穿電壓和低輸出電容適于設(shè)計(jì)E類功率放大器。
　　 本文首先研究了4H-SiC MESFET的大信號(hào)模型，通過實(shí)驗(yàn)值與仿真值的對(duì)比，驗(yàn)證了修正的Curtice-Cubic模型的正確性。比較了經(jīng)典功率放大器與開關(guān)類功率放大

2、器的工作原理，得出開關(guān)類功率放大器具有更高效率的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)并聯(lián)電容E類功率放大器及其設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了理論推導(dǎo)和分析。然后，通過單位元件概念、科洛達(dá)等式和理查德變換，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于CRF24010型4H-SiC MESFET的微帶線E類功率放大器。為了獲得較高的效率，所設(shè)計(jì)的E類負(fù)載網(wǎng)絡(luò)由短截線構(gòu)成，可以匹配E類負(fù)載電阻至標(biāo)準(zhǔn)電阻且抑制高至5階的諧波。使用ADS軟件仿真該電路，工作頻率2.14GHz、漏極偏壓33V和柵極偏壓-12.5V下，