研究目的及意义

随着科技的不断发展，射频功率放大器在无线通信系统的发送组件中起着重要作用，例如应用在雷达、移动通信等方面。射频功率放大器的性能直接影响通信信号的质量，而且是系统中耗能高的模块，所以人们不仅希望射频功放能够在不同的无线通信标准和频谱实现无缝连接，更希望提高射频功放的工作效率从而实现通信系统的低功耗和高集成度的目标。

提高效率的直接方法是减小导通角，功率放大器从A类、B类、C类逐渐发展过渡，其效率也越来越趋向于100%。但是在这种方法中功率与效率是相互对立的，减少导通角会导致输出功率下降，当效率达到100%输出功率将会为0。在提高效率的同时，由于功率放大器的饱和的非线性特性产生的谐波会对功放性能产生影响，所以就研究出了通过控制谐波信号提高效率的E类和F类功率放大器。该类功放在谐波频率处使阻抗短路或者开路来提高效率也减少谐波对功放的影响。

由于为了高集成度和减少成本，现代的无线通信系统不止要面向与同一个标准内的多个频带，还要兼容不同的标准，这就产生了对于双频带、多频带射频电路的需求。

国内外研究现状

我国如今正在推广第 4 代移动通信技术，其中基站所用射频功率放大器要求具有高输出功率、高效率。而且功率放大器还要具有大带宽的性能，这是为了覆盖移动、电信、联通三家运营商的工作频段。在移动通信基站中，功率放大器消耗了大约 70% 的电能，在提倡环保节能低功耗的今天，采用宽带高输出功率高效率放大器对于节能减排、减小功放散热面积、减小功放重量、增加基站的辐射面积、有效降低运营成本、建设绿色基站具有重大意义。

在国外，2011年，Rossano Fagotti，Alessandro Cidronali等人成功设计了出一种基于多段传输线结构的功率放大器,其具有6个工作频段，最小和最大的饱和输出功率分别为33dBm和36.7dBm。但其功率附加效率较低，只有20%-49%不等。而且这种功放设计过程中需要大量复杂的计算，必须使用计算机进行参数求解。K.Rawat和F.M.Ghannouchi设计出一种利用可变特性阻抗构成的匹配电路的功率放大器，功放的工作频段为1.96/3.5GHz，在低频段和高频段的漏极效率分别达到了59.8%和55.1%。但是通过该方法设计的功率放大器可能会出现较长尺寸的情况。^[16]