如何使用ADS進行射頻功率放大器的設計與仿真

　　近年來隨著無線通信的迅速發展，現代通訊系統對發射機的要求越來越高，射頻功率放大器作為發射機的重要部件，對發射機系統的性能指標起著關鍵作用，功率放大器在整個無線通信系統中是非常重要的一環，因為它的輸出功率決定了通信距離的長短，其效率決定了電池的消耗程度及使用時間，所以設計性能指標良好的射頻功率放大器有著非常重要的意義。本文借助ADS仿真軟件的強大功能對晶體管進行建模仿真，在這個基礎上對晶體管的穩定性進行了分析，采用了負載牽引法并結合Smith圓圖，對輸入輸出阻抗匹配電路進行了仿真優化設計。

　　論文主要工作如下：

　　一是從功率放大器的物理結構上分析了射頻功率放大器非線性特性產生的原因及其對通信系統的影響，討論了功率放大器的非線性分析模型，即冪級數分析模型，Volterra級數分析模型和諧波平衡分析模型，并簡要的說明了它們各自的特點，總結出了諧波平衡分析法的優點，指出它適合用于射頻功率放大器的大信號非線性分析。

　　二是分析了射頻功率放大器偏置和匹配電路設計中的一些基本問題，比較了有源和無源偏置網絡的優缺點，討論了輸入、輸出匹配電路和級間匹配電路設計的重點問題。介紹了負載牽引設計方法，它是在具備功率管大信號模型的基礎上對負載和源進行牽引仿真，從而確定輸出、輸入阻抗。

　　三是在射頻功率放大器的設計過程中，主要使用了ADS軟件進行輔助分析設計。正是通過對軟件功能的充分應用，替代了射頻功率放大器設計中許多原來需要人工進行的運算工作，提高了工作效率。從仿真結果來看，都達到了預期的設計目標，驗證說明了ADS仿真軟件在射頻功率放大電路設計方面的實用性與優越性，具有繼續進行深入研究的價值。