负载拉移(Load-Pull)原理在射频功率放大器设计中的应用

JasonYoo

负载拉移(Load-Pull)原理在射频功率放大器设计中的应用 [复制链接]

      近年来由于微波通讯技术的进步，及通讯频宽与移动性越来越高的需求，无线局域网络(WLAN)在人类日常生活中之重要性大幅提升，并带动产学界纷纷投入此系统电路技术及产品的研发。图一为近年来所发展之无线局域网络技术。

      其中，尤以IEEE所制定的802.11a、g、HiperLAN通讯系统最受瞩目。它们均采用正交分频多用(OFDM)的技术。OFDM是一种数字展频调变技术，已成为新的无线通讯应用中最热门之传输调变选择。利用OFDM技术可增加宽带、降低噪声、提高保密性与解决多路径衰弱等通讯障碍。

      OFDM技术可使设备在有动态和静态多路干扰的情况下，仍保持稳定可靠的性能，因而它在当今无线通讯领域中处于核心地位。而该技术当前的应用范围还包括了地面数字电视广播、及移动电话网络等。其传统电路架构见图二的收发机架构。

      此外，由于OFDM的调变方式为BPSK、QPSK、16QAM及64QAM，对于线性度要求较高，且调变讯号经过功率放大器产生的谐波将造成非线性失真，严重影响功率输出，继而决定了通讯距离的长短。另外，功率放大器之电源功率消耗几乎占整个收发机之三分之一，故其效率往往是决定电池的续航力的重要因素；且大信号操作时的阻抗变化及热效应的影响，导致制造厂目前提供的非线性模型的精确度已不符合使用要求，这都使得射频积体化功率放大器的设计困难度大幅提高。

      因此我们藉由负载拉移(Load-Pull)原理来改善增益压缩点，以降低谐波的非线性失真，并仿真功率放大器的最大输出功率负载点，以实现高功率转换效率、高输出功率、高线性射频功率放大器的设计。同时，还利用负载拉移量测系统(Load-Pull Measurement System)来进行验证，并建立相关的功率组件库(Power-cell Libraries)，以达到电路模块化的研究发展目标。