課程資訊
課程名稱
無線通訊功率放大器設計
Power Amplifier Design for Wireless Communications 
開課學期
108-2 
授課對象
電機資訊學院  電機工程學研究所  
授課教師
黃天偉 
課號
CommE5004 
課程識別碼
942 U0140 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期三2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
電二102 
備註
總人數上限:50人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1082CommE5004_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

0. IEEE PA paper study/ paper reading/ paper writing/ paper presentation
1. Linear power amplifiers
Class A amplifiers, Gain match and power match, Load-Pull, Loadline theory, Design examples.
2. High-efficiency amplifiers
Class AB/B/C/D/E/F amplifiers, PAE, “Knee” effect, Power matching, Overdrive, Switching mode amplifiers.
3. Non-linear effects in RF PA
Two-Tone analysis, P1dB/IP3/IM3, AM-to-PM effects.
4. PA for broadband communication
Digital modulation, CDMA/OFDM, Peak-to-average ratio, CCDF, EVM, BER.
5. PA Layout and simulation
PA design flow chart, Device selection, Circuit layout/modeling, Large-signal simulation
6. Efficiency enhancement
7. Linearization techniques
8. PA architecture
9. PA packaging and testing
10. High-Yield amplifier design  

課程目標
0. IEEE PA paper study/ paper reading/ paper writing/ paper presentation
1. Hands-on PA simulation/assembly/testing
2. Power matching design
3. PA Linearization
4. PA design under heat-sinking consideration
5. PA design under dc-power consideration
 
課程要求
1. IEEE PA paper study/ paper reading/ paper writing/ paper presentation
2. 90nm CMOS PA simulation/Layout
3. Midterm exam
4. WiFi PA simulation/assembly/testing 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
Class Note 
參考書目
1. Steve C. Cripps, RF power amplifiers for wireless communications, Artech House, 1999.
2. Guillermo Gonzalez, Microwave Transistor Amplifiers: Analysis and Design, 2nd Ed., Prentice Hall,
1996.
3. Behzad Razavi, RF Microelectronics, Prentice Hall, 1997.
4. IMS/RFIC workshop note
5. IEEE PA papers 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
PA paper review 
14% 
每篇報告 7%(三大部分ppt 15-20分鐘,中文或英文報告,全程即時錄影) 
2. 
期中考 
40% 
Close book 
3. 
期末實作 
16% 
PA testing CW/Modulation 
4. 
平時模擬報告 
30% 
90nm CMOS PA 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
03/04  課程介紹
Lab: DCIV 
第2週
03/11  90nm CMOS PA Design Goal
Lab: Neutralization
Lab: Class AB Load Pull & Large signal  
第3週
03/18  Transformer & ClassA/B/C
Lab: Transformer simulation  
第4週
03/25  Modulation Efficiency / Load Pull / Pre-match
Lab: Combined line/Cn (EM) 
第5週
04/01  IM3/IP3 for LNA (not PA)
Lab: Class F Load Pull Simulation Set Up 
第6週
04/08  PA design flow / matching / Class F
Lab: Class F Large Signal Set Up 
第7週
04/15  PA stability 
第8週
04/22  Bias Network
Lab: Class F Transformer optimization 
第9週
04/29  Bias Network 2
Lab: Bypass & DC line EM 
第10週
05/06  期中考(因應疫情變化close book線上考試)
U會議link以及分組,請見公佈欄 
第11週
05/13  Thermal Design
Lab: Common mode stability 
第12週
05/20  Thermal Design2
Lab: Layout 
第13週
05/27  PA Linearization
Lab: 2.4GHz WiFi PA (BJT) 
第14週
06/03  期末測試64QAM Digital Signal 
第15週
06/10  90nm PA Critical Design Review (CDR) 
第20週
20/20  書面報告(個人依照順序)指定論文