基于MHVIC2115的射頻功率放大器設計

0 引 言
各種無(wú)線(xiàn)通信系統的發(fā)展，如GSM，WCDMA，TD―SCDMA，WiMAX和Wi―Fi，大大加速了半導體器件和射頻功率放大器的研究進(jìn)程。射頻功率放大器在無(wú)線(xiàn)通信系統中起著(zhù)至關(guān)重要的作用，它的設計好壞影響著(zhù)整個(gè)系統的性能，因此，無(wú)線(xiàn)系統需要設計性能良好的放大器。不同的通信標準中，對放大器的性能指標要求又不一樣。歐洲WCDMA作為3G移動(dòng)通信主流標準之一，所以對其放大器的研究設計具有很強的工程意義。很多器件廠(chǎng)商針對WCDMA標準，生產(chǎn)出各自的射頻功率管。本文采用飛思卡爾半導體公司的MH―VIC2115功率管對其放大器進(jìn)行設計，利用Advanced Design System軟件進(jìn)行輸出匹配電路仿真。

1 射頻功率放大器設計
1．1 MHVIC2115介紹
MHVIC2115作為寬帶集成電路，用于基站功率放大器的設計。這個(gè)器件采用飛思卡爾最新高壓LD―MOS技術(shù)，內部集成了三級放大模塊。其工作頻率為1 600～2 600 MHz，而WCDMA的工作頻段為2 110～2 170 MHz，能滿(mǎn)足設計要求。MHVIC2115既可用于輸出級放大器設計也適合驅動(dòng)級設計。本文設計一個(gè)驅動(dòng)級放大器，其增益大于30 dB，增益平坦度為±0．3 dB，P1dB為15W，工作電壓為28 V。因為MHVIC2115為三級集成功率管，其柵極偏置有VGSl，VGS2，VGS3，如圖1所示。

確定使用MHVIC2115器件后，必須對其輸入輸出進(jìn)行匹配，滿(mǎn)足一定的帶寬、駐波比等要求?？紤]到MHVIC2115內部集成了輸入匹配電路，所以輸入端口直接接50Ω的微帶線(xiàn)。而器件的輸出端并沒(méi)有匹配到50 Ω，需要設計相應的輸出匹配電路用來(lái)完成器件輸出端口與端接負載間的匹配。為了獲得最大輸出功率或效率，輸出匹配電路把最佳負載匹配到50Ω。
1．2 MHVIC2115原理圖
參考廠(chǎng)商的datasheet中的原理圖，用Protel畫(huà)出相應的原理圖，如圖2所示。