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1、 毕业设计题 目 微波功率放大器的仿真设计 学生姓名 周东晓 学号 1113014116 所在学院 物理与电信工程学院 专业班级 电子 1104 班 指导教师 贾建科 完成地点 物电学院实验室 2015 年 6 月 11 日陕西理工学院毕业设计毕 业 论 文 设 计 任 务 书院(系) 物电学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 一、毕业论文设计题目 微波功率放大器的仿真设计 二、毕业论文设计工作自_2014_年_ 2 _月_ 20_日 起至_ 2014_年 6 月_20 日止三、毕业论文设计进行地点: 物 电 学 院 实 验 室 四、毕业论文设计的内容要求：射频功率放大器在雷达、无线通信、导
2、航、卫星通讯、电子对抗设备等系统中有着广泛的应用，是现代无线通信的关键设备。功率放大器总是要求在一定频率范围内输出一定的功率，同时满足系统高效率的要求。我们知道功率放大器的输出功率和效率是一对相互矛盾的统一体，不可能在获得大的输出功率条件下，又能获得很高的功率附加效率。在设计功率放大器的过程中，往往需要对这两个性能参数指标进行折中处理。那么如何对这两个性能参数进行折中处理就成为功率放大器设计中的一个难点。这个难点的最好解决方法就是放在功率放大器输入输出匹配网络的设计中来解决。本设计是利用微波射频仿真软件 ADS 对微波功率放大器进行仿真设计，掌握微波射频电路的工程设计理论和设计方法，提高专业素
3、质和工程实践能力。其具体要求如下： 1、分析微波功率放大器的各项参数； 2、查找相关资料并翻译相关的英文资料； 3、设计一微波功率放大器，技术指标如下； 工作频率 0.945GHz 驻波比 VSWR16dB 4、设计输入输出匹配电路，并利用仿真软件对设计进行仿真验证。 五、毕业论文设计应收集资料及参考文献：收集关于微波功率分配器、ADS 仿真等方面的专业资料，阅读和学习下列参考文献： 1 徐兴福ADS2008射频电路设计与仿真实例【M】.电子工业出版社，2010： 2 陈钺颖. ADS射频电路设计与仿真从入门到精通【M】.电子工业出版社，2013： 3 廖承恩. 微波技术基础【M】.西安电子科
4、技大学出版社，2011： 4 应荧莹. 微波工程【M】.电子工业出版社，20102 陕西理工学院毕业设计微波功率放大器的仿真设计微波功率放大器的仿真设计学生：周东晓学生：周东晓（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业电子（陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程专业电子 11041104 班级，陕西班级，陕西 汉中汉中 723000723000）指导老师：贾建科指导老师：贾建科 摘要摘要 ：随着现代无线通信的发展，微波功率放大器已成为微波通信设备的重要部件，它的性能优劣在很大程度上影响着通信质量。因而，对微波功率放大器的研究和设计也越来越受关注。 本文分析了微波功率放大器的基本原理，
5、介绍了其阻抗匹配电路的方法，并根据指标要求对晶体管的输入输出网络进行阻抗匹配，用微带线实现匹配电路。用 ADS 软件进行优化仿真，最后设计出大信号微波功率放大器。通过多次调试、测试实验，所设计的微波功率放大器在 0.945GHz 的频率上增益达到 16dB 以上。【关键字关键字】：微波;功率放大器;优化设计;CAD.陕西理工学院毕业设计The simulation of microwave power amplifier design Zhou Dongxiao (Grade 11,Class 4,Major electronics and information engineering ，E
6、lectronics and information engineering Dept.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi)Tutor: Jia JiankeAbstract :With the development of wireless communication，microwave power amplifier has been an important component in microwave communication, its capability effects the quality of
7、the communication in a large extent. So it has been paid more and more attention in the research and design of microwave power amplifier. In this paper, firstly the nonlinear characteristics of the microwave power amplifier have been analyzed, and several impedance matching circuits for the power am
8、plifier have been introduced. Then according to the required features, the input and output impedance matching networks have been respectively designed for a given transistor, using microstrip line model to solve this problem. And after having used the ADS software to make S-parameter simulation and
9、 optimization, a large signal microwave power amplifier is finally designed. With a series of rigorous experiments and tests, the maximum gain of the designed power amplifier can be up to 7dB . Key word: microwave； power amplifier； optimization design；CAD；陕西理工学院毕业设计目录目录 1 引 言.1 2 微波功率放大器的非线性特性.2 2.1
10、 单级功率放大器的非线性分析.2 2.2 微波功率放大器线性化技术 .4 2.2.1 反馈技术 .5 2.2.2 前馈技术 .5 2.2.3 预失真技术 .5 3 微波放大器的基本原理.6 3.1 微波功率放大器的增益 .6 3.2 微波晶体管放大器的稳定性.7 4 使用 ADS 软件进行微波功率放大器的设计与仿真.8 4.1 微波功率放大器的设计步骤及参数.8 4.2 直流扫描.8 4.2.2 放入飞思卡尔元件模型.9 4.2.3 扫描参数的设置.9 4.2.4 仿真并显示数据.10 4.3 偏置及稳定性分析.11 4.3.1 原理图的建立.12 4.3.2 稳定性分析.13 4.3.3 稳定措施.14 4.3.4 加入偏置电路.15 4.4 负载牵引设计 Load-Pull.16 4.4.1 插入 Load-Pull 模板.17 4.4.2 确定 Load-Pull 的范围.18 4.4.3 确定输出的负载阻抗.18 4.5 运用 Smith 圆图进行匹配.19 4.5.1 匹
