高效率Doherty功率放大器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，除了廣為人知的無(wú)線廣播、衛(wèi)星電視等公共無(wú)線通信服務(wù)外，包括以手機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)和藍(lán)牙等為代表的個(gè)人服務(wù)也逐步深入到人們的生活中，并成為不可替代的通信工具。隨著技術(shù)日新月異的發(fā)展和人們通信需求的增加，無(wú)線通信產(chǎn)業(yè)還將繼續(xù)向前蓬勃發(fā)展。
　　 功率放大器作為無(wú)線通信系統(tǒng)中射頻前端重要的核心模塊之一，其對(duì)通信系統(tǒng)的整體性能有著至關(guān)重要的影響，因而得到了人們廣泛的重視和研究?，F(xiàn)代無(wú)線通信中諸如WCDMA等第三代移動(dòng)

2、通信系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)無(wú)線快速傳輸?shù)男枨笤絹?lái)越大，因此其采用了如QPSK等非恒包絡(luò)調(diào)制方式，這就要求通信信號(hào)具有較高的峰均比值，對(duì)功率放大器的線性度提出了更高的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，通常采用功率回退的方法來(lái)滿足其對(duì)線性度的要求，但是如此將犧牲大幅度的效率，不但增加了無(wú)線通信的運(yùn)營(yíng)成本，還會(huì)因散熱等問(wèn)題惡化系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。因此在滿足所需的線性度條件下，如何提高功率放大器的效率成為了當(dāng)今功放研究的重點(diǎn)。Doherty技術(shù)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，尤

3、其是能夠在功率回退的情況下保持高水平效率的優(yōu)點(diǎn)，能夠較好地在效率和線性度中取得平衡而成為了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。
　　 本文正是采用Doherty技術(shù)對(duì)功率放大器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真。首先介紹了射頻功率放大器的基礎(chǔ)，包括性能指標(biāo)、功放分類和通信系統(tǒng)中的功率放大器；其次在有源負(fù)載牽引理論基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了Doherty結(jié)構(gòu)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)；再次利用ADS平臺(tái)和Freescale公司的LDMOS功放管模型，進(jìn)行了Doherty功率放大器的設(shè)

4、計(jì)和優(yōu)化，不但給出了各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所需考慮的細(xì)節(jié)，還著重分析了主輔偏置條件、功率分配比例和阻抗變換等因素對(duì)Doherty放大器的效率和線性度的影響。通過(guò)不斷的設(shè)計(jì)優(yōu)化和仿真，最終得到一款適用于WCDMA下行頻段2110-2170MHz的非對(duì)稱Doherty功率放大器實(shí)例。該Doherty功率放大器在2140MHz，平均輸出功率為25W(44dBm)時(shí)，增益為15dB，帶內(nèi)增益平坦度小于1dB，功率附加效率為43.6％，相比較于同等輸出功率