RF射频功率放大器设计-田庆成-台湾中华大学

《RF射频功率放大器设计》是田庆成教授在台湾中华大学讲授的一门经典课程，这门课程深入探讨了射频功率放大器的设计原理与应用。在现代无线通信系统中，射频功率放大器（RF Power Amplifier，简称RF PA）扮演着至关重要的角色，它将基带信号转换为具有足够功率的射频信号，以实现远距离传输。本课程通过PPT的形式，系统地讲解了相关知识。 1. 射频基础：课程首先介绍了射频的基本概念，包括频率范围、波长计算、电磁波传播特性以及射频信号的特点。理解这些基础知识对于后续深入学习功率放大器至关重要。 2. 射频功率放大器分类：讲解了不同类型的功率放大器，如LDMOS、GaAs FET、GaN HEMT等，分析它们的优缺点及应用场景，帮助学生选择合适的放大器类型。 3. 放大器的工作模式：阐述线性放大、非线性放大、效率与失真之间的关系，重点讨论效率优化策略，如OIP3、ACPR和EVM等指标，以及如何在保证性能的同时提高效率。 4. 功率放大器设计：详细解析放大器的电路结构，如源级、栅级和漏级的匹配网络设计，以及偏置电路的选择，确保放大器能在适当的功率水平下工作并保持稳定。 5. 功率增益与效率：讲解如何通过不同的拓扑结构（如源极跟随器、共源、共栅、共漏等）来优化功率增益和效率，同时考虑线性化技术，如预失真、Doherty架构等，以减少非线性失真。 6. 射频热管理：讨论功率放大器的热设计，包括散热器的选择、布局和热模拟，以确保器件在高功率运行时的可靠性。 7. 实际应用案例：通过具体的应用实例，如移动通信基站、Wi-Fi路由器等，分析实际功率放大器的设计挑战和解决方案。 8. 测试与评估：介绍如何对设计完成的功率放大器进行测试和性能评估，包括S参数、输出功率、效率、线性度等方面的测量。 9. 集成电路技术：简述射频功率放大器的集成工艺，如硅基和化合物半导体工艺，以及它们对放大器性能的影响。 田庆成教授的这门课程不仅涵盖了理论知识，还结合了实际工程经验，对于想要深入理解和设计射频功率放大器的工程师和学生来说是一份宝贵的资源。通过学习这门课程，可以提升对射频功率放大器设计的理解，为无线通信领域的研究和开发打下坚实的基础。