基于雙阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶Doherty功率放大器研究.pdf

1、現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)采用較高峰均比的調(diào)制信號(hào)，而傳統(tǒng)功率放大器在功率回退時(shí)的效率明顯下降，增加了設(shè)備的功耗并且需要昂貴的冷卻設(shè)備，與所提倡的綠色節(jié)能理論相悖。為了提高回退效率，在基站功率放大器的設(shè)計(jì)中廣泛采用Doherty放大器技術(shù)。本文基于氮化鎵(GaN)功放管，主要研究了Doherty功率放大器的回退效率提高和帶寬擴(kuò)展技術(shù)，主要內(nèi)容如下：
　　首先，通過(guò)理論分析限制Doherty功率放大器效率和帶寬的因素，分析和研究了雙阻抗匹配的

2、方法，滿足了Doherty有源負(fù)載調(diào)制要求。該方法可用于設(shè)計(jì)Doherty功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化合路端的負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)，確保放大器在功率回退時(shí)實(shí)現(xiàn)高效率，并有效展寬工作帶寬。
　　其次，基于上述雙阻抗匹配方法，通過(guò)分析滿足負(fù)載調(diào)制時(shí)載波和峰值放大器輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的匹配阻抗，得到輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)并用于實(shí)際電路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了工作頻帶為2.3-2.8GHz的對(duì)稱Doherty功率放大器，在6dB和9dB功率回退時(shí)分別實(shí)現(xiàn)了50％和

3、43%的效率。
　　最后，研究分析了輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)相位，從而避免使用傳統(tǒng)Doherty功率放大器中的?/4阻抗變換線，簡(jiǎn)化了Doherty功率放大器的負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步展寬了放大器的工作帶寬。為了驗(yàn)證上述方法，采用不同功率類型的功放管設(shè)計(jì)了1.6-2.2 GHz非對(duì)稱Doherty功率放大器，實(shí)現(xiàn)了31%的相對(duì)工作帶寬，10dB功率回退的效率達(dá)到50%，帶寬內(nèi)具有效率和輸出功率較高的一致性。
　　本課題設(shè)計(jì)了對(duì)稱和