【摘 要】
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射频功率放大器是无线通信系统中的关键模块,也是最耗能的单元。近年来,多种提升功放效率的技术相继被提出,其中基于谐波调谐技术设计的功放由于具有高效率和高输出功率的特性,成为了功放领域的研究热点。此外,随着通信技术的飞速发展,频谱资源日益紧张,信号的调制方式也变得更加复杂。一方面,为了满足射频前端在不连续频带工作的需求,双频功放的研究越来越受到关注,另一方面,复杂的调制方式也要求功放能够放大高峰均比的
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射频功率放大器是无线通信系统中的关键模块,也是最耗能的单元。近年来,多种提升功放效率的技术相继被提出,其中基于谐波调谐技术设计的功放由于具有高效率和高输出功率的特性,成为了功放领域的研究热点。此外,随着通信技术的飞速发展,频谱资源日益紧张,信号的调制方式也变得更加复杂。一方面,为了满足射频前端在不连续频带工作的需求,双频功放的研究越来越受到关注,另一方面,复杂的调制方式也要求功放能够放大高峰均比的信号,Doherty功放因能够在一定的功率回退范围内保持较高的效率而被广泛应用,对其进行双频扩展也具有重要的研究意义。基于以上需求,本文开展了对双频高效Doherty功放的研究,具体分为:1.在双频高效功放方面:针对传统的双频阻抗匹配电路结构复杂以及匹配结果不准确的问题,提出了一种适用于双频谐波调谐功放的新型输出匹配电路。该电路结构简单、计算方便,能够实现基波阻抗和二次谐波阻抗的精确匹配。基于提出的双频匹配电路实现的双频功放在1.9 GHz和2.6 GHz频率下的最大功率附加效率（Power Added Efficiency,PAE）分别为72.5%和67.8%。2.在高效Doherty功放方面:设计了一种基于低通原型结构实现的新型F类Doherty功放,避免了谐波控制电路的单独设计,在提高Doherty功放效率的同时简化了电路结构。仿真实现的F类Doherty功放在2.6 GHz下获得了76.8%的饱和漏极效率,其6 d B回退效率达到了67%。3.在双频高效Doherty功放方面:设计了在两个频率下具有任意相移的双频相位补偿线,并设计了谐波调谐载波功放和峰值功放进一步改善双频Doherty功放的效率。仿真实现的双频Doherty功放在1.9 GHz和2.6 GHz频率下分别获得了71.7%和72.3%的饱和漏极效率,6 d B回退效率达到了58.1%和54.5%。
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