高效率功率放大器技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著無(wú)線通信迅猛發(fā)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量和數(shù)據(jù)傳輸能力的需求日益增強(qiáng)。為了滿足日益增加的通信需求，大量基站被建造。另一方面，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平提高，手機(jī)使用量猛增已經(jīng)進(jìn)入千家萬(wàn)戶。功率放大器作為無(wú)線通信中不可或缺的重要組成部分，其性能直接影響無(wú)線通信的質(zhì)量。并且功率放大器是無(wú)線通信系統(tǒng)中主要的能耗元件，其效率直接影響到無(wú)線通信中電力資源的利用率，由于無(wú)線通信設(shè)備數(shù)量眾多，高效率的功率放大器將節(jié)約大量電力資源，因此高效率功率放大器

2、研究對(duì)于響應(yīng)低碳環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召節(jié)約能源有著重要意義。
　　本文先介紹了放大器基本工作原理、分類及其性能指標(biāo)，對(duì)比分析了各放大器工作狀態(tài)及其特點(diǎn)。由于F類放大器具有高效率的特點(diǎn)，選取F類放大器作為主要研究對(duì)象，并詳細(xì)介紹分析了F類放大器工作原理。然后介紹了Doherty放大器工作原理、工作狀態(tài)，以及由其發(fā)展的各種結(jié)構(gòu)的Doherty放大器。并將F類放大器與Doherty放大器結(jié)合，既有F類放大器高效率的特性，又能夠在一定回退功

3、率范圍內(nèi)保持這種高效率。通過(guò)仿真設(shè)計(jì)一種對(duì)稱結(jié)構(gòu)Doherty放大器，進(jìn)而測(cè)試驗(yàn)證了其性能，根據(jù)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)其不足并進(jìn)行改進(jìn)。
　　本文主要工作包含以下幾個(gè)方面：首先選取CREE公司的CGH40010晶體管，通過(guò)Agilent公司的ADS2009進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一款單級(jí)F類放大器和主功放工作在F類工作點(diǎn)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)的Doherty放大器。并將兩種放大器加工測(cè)試，通過(guò)測(cè)試分析其不足，進(jìn)而提出改進(jìn)方法，通過(guò)ADS2009進(jìn)行仿真，驗(yàn)

4、證改進(jìn)方法的可行性。
　　根據(jù)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)， F類放大器以及對(duì)稱結(jié)構(gòu) Doherty放大器在中心頻率2.1GHz處都具有較高的效率，其中F類放大器在10W輸出功率時(shí)PAE達(dá)到70％，對(duì)稱結(jié)構(gòu)Doherty放大器在回退范圍內(nèi)PAE達(dá)到53%以上。通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)由于對(duì)稱結(jié)構(gòu)Doherty放大器峰值功放電流小造成了回退功率不夠，因此通過(guò)ADS2009仿真設(shè)計(jì)了一款非對(duì)稱結(jié)構(gòu)Doherty，通過(guò)仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)非對(duì)稱結(jié)構(gòu)在回退約6dB時(shí)效率達(dá)