採用兩級共源極串接之WiMAX 功率放大器設計
吳建銘、許琮富
摘 要
本論文採用砷化鎵(GaAs)擬態高電子移動率電晶體(PHEMT)研製應用於全球互通微波存取(WiMAX)系統之2.6 GHz 功率放大器混成微波積體電路(HMIC)。因為WiMAX 系統選擇頻率範圍為2.5 至2.69 GHz 的美國多點微波分佈式系統(MMDS)頻帶,所以設計WiMAX 功率放大器的中心頻率等於2.6 GHz。電路架構採用兩級共源極串接設計,利用中間級(inter-stage) 的阻抗匹配網路,在增益與輸出功率之間達到最佳的取捨(trade-off),使功率放大器在適當輸出功率之下具有高增益的特性。第一級為小訊號放大器輸入級,使用單一顆電晶體為核心電路;第二級為功率放大器輸出級,為因應電晶體本身額定電流的限制,採用三顆電晶體並聯的形式實現。WiMAX功率放大器在頻率等於2.6 GHz 之重要參數量測結果,包括增益為25 dB,輸出1 dB壓縮點(OP1dB)等於18 dBm,輸出三階交越點(OIP3)為29 dBm以及功率附加效率(PAE)等於5 %,所使用之供應電壓為3.6 V,消耗電流等於282 mA。
關鍵字:功率放大器、串接、共源極、全球互通微波存取