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一种无线胎压系统的功率放大器的实现
| 论文题名： | 一种无线胎压系统的功率放大器的实现 |
| 关键词： | 无线胎压监测;功率放大器;class-E;功率附加增益;键合线电感;射频识别 |
| 摘要： | 随着社会的飞速发展,公路交通事故给人的生命财产安全和社会的经济发展造成了重大损失,公路交通安全也越来越受到人们的重视。爆胎是引起汽车交通事故的主要原因之一,保持标准的车胎气压行驶是防止爆胎的关键。胎压监测系统(TPMS)是由此应运而生的一项汽车安全防范系统。胎压监测系统主要用于汽车行驶过程中对汽车胎压与温度的实时检测,实时检测的方法就是采用RFID系统。当出现胎压和轮胎内温度出现异常状态时进行报警,从而保障驾乘者的行车安全。 在胎压监测系统中,RFID发射端由两个部分组成,分别是锁相环和功率放大器。在本文中,我们设计了一款高效率的功率放大器用来满足胎压监测系统的要求。 本设计的功率放大器采用华虹 NEC0.35μm CMOS工艺,输入频率是433MHz。从选管、设计输入输出匹配网络、计算器件参数等步骤讨论了功率放大器的设计方法。最后给出了工作于频率为433MHz的Class-E功率放大器实例。在这实例中,当栅源电压为3.5V,驱动功率为25dBm,漏极电压为6V时,最大直流转换效率为77.28％,最大功率附加效率为57.86%,输出功率为34.21dBm。之后对仿真结果进行了两方面的分析,说明了当输入信号将晶体管过驱动,使其工作在强非线性区以及输入频率要和匹配电路的频率一致才能达到最优的输出功率和功率附加效率。 在之后的版图设计中,说明了版图设计中的一些要点和注意事项。对功率放大器的一些非理想因素分析中,我们讨论了寄生电感对功率放大器效率的衰减,以及提出了使用键合线电感作为电感元器件而不是使用平面螺旋电感来增大功率放大器的输出效率是因为键合线电感具有较大的Q值,并且验证了计算键合线电感长度的经验公式的准确性。 |
| 作者： | 黄捷克 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 戴庆元 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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