A_Doherty功率放大器的研究与实现

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随着无线通信产业的快速发展,为了获得更快的数据传输速率,通信信号的带宽越来越宽。伴随着调制带宽的激增,为解决频谱拥挤的问题,高效率的频谱调制技术应运而生。然而,经过调制后的传输信号具有较大的峰值-平均功率比(峰均比),高峰均比的传输信号对功率放大器保持良好的效率和线性度提出了更为严峻的考验。本文基于此背景,深入研究了传统型Doherty射频功放的效率,并在此基础上设计了一款ADoherty(即非对称Doherty)功率放大器,研究工作总结如下:1.研究了传统对称Doherty射频功率放大器的工作机制,详细分析了其存在的固有缺陷。针对其固有缺陷,引入了四种改进方式,并对四种改进方式的原理进行分析,指导设计出了ADoherty功率放大器。2.针对Doherty功放在饱和功率处,载波功放与峰值功放的基波输出电流不同的问题,在ADoherty功放输入端使用“不等功率输入”结构,设计了一款4dB不等分功分器。不等分功分器各个端口的反射系数均小于-15dB,端口隔离度大于20dB。3.为了消除谐波功率对ADoherty功放效率的不良影响,设计了一款具有谐波抑制功能的输出匹配网络,且输出匹配端口反射系数小于-15dB,二次谐波抑制能力大于20dB。4.采用“不等功率输入”和“谐波抑制”结构,设计了一款新的ADoherty功率放大器。并对ADoherty功率放大器与传统对称性Doherty功放和AB类功放的测量结果进行了分析对比。根据对比结果,本文设计的ADoherty功放的附加效率得到明显改善,验证了本文设计的正确性。最终测试结果表明,该ADoherty功率放大器饱和输出功率可达39.5dBm,输出功率1P dB压缩点为40.6dBm,饱和输出功率处Doherty功放的附加效率为45.74%。在功率回退量为6dB时,附加效率为37.68%。因此,本文设计的ADoherty功率放大器满足设计指标要求,并具有良好的性能。
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