Cree應(yīng)用AWR軟件設(shè)計(jì)GaN高功率放大器 效率提高達(dá)70%
“Microwave Office以其高速度、易用性、高精度的無(wú)源器件及晶體管模型允許我們快速一次性的實(shí)現(xiàn)功放產(chǎn)品的設(shè)計(jì),另外減少設(shè)計(jì)時(shí)間也意味著我們?cè)诮o定時(shí)間定創(chuàng)造更多的產(chǎn)品,使我們研發(fā)工程師效率更高。”
--Simon Wood, Cree 公司射頻產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)理
設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
GaN技術(shù)由一個(gè)在國(guó)防應(yīng)用的功放中的技術(shù)變?yōu)橐粋€(gè)必須擁有的技術(shù)已經(jīng)有很多年了,并很快向現(xiàn)在被硅基LDMOS技術(shù)所占領(lǐng)的無(wú)線應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)張。Cree長(zhǎng)時(shí)間鉆研GaN技術(shù),使之成為了一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的選擇,但為了實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),必須高速、低成本設(shè)計(jì)新的器件。Cree公司應(yīng)用AWR的Microwave Office軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了包含混合GaN功率放大器,碩果累累。其中最具吸引力的就是其Doherty 功放CDPA21480(現(xiàn)今基站收發(fā)器功放架構(gòu)),其為WCDMA射頻功率放大器,工作頻帶(UMTS)2110MHz到2170MHz,峰值功率480W,平均功率80W。
解決方案
Doherty功放擁有獨(dú)特的特點(diǎn),當(dāng)其被高峰圴比的信號(hào)所驅(qū)動(dòng)時(shí),與數(shù)字預(yù)失真線性技術(shù)應(yīng)用時(shí)可使效率提高。每個(gè)Doherty功放實(shí)際上包含兩個(gè)在不同信號(hào)情況下工作的功放。應(yīng)用Microwave Office, Cree公司的設(shè)計(jì)人員可以對(duì)單個(gè)功放進(jìn)行源和負(fù)載牽引技術(shù),來(lái)對(duì)Doherty功放在一系列不同功率驅(qū)動(dòng)的情況下進(jìn)行性能優(yōu)化。軟件的仿真精度和Cree的大信號(hào)模型的準(zhǔn)確度更進(jìn)一步的輔助了其設(shè)計(jì)任務(wù),使其設(shè)計(jì)時(shí)間減少了70%。
功放設(shè)計(jì)工作需要利用Microwave Office的全部功能,從線性頻域到諧波平衡仿真,一直到電磁仿真。設(shè)計(jì)工作者特別注意到Microwave Office的特點(diǎn):易懂、無(wú)縫設(shè)計(jì)流程、高仿真速度、原理圖與版圖的連接功能還有AWR支持團(tuán)隊(duì)的極好的支持。