论文部分内容阅读
功率放大器在雷达、卫星、导航等移动通信中有着广泛的应用,在无线通信系统中扮演关键角色。调制技术的不断发展,使得无线通信标准如802.11,4G等采用高峰均比调制信号。传统的放大器难以满足在高峰均比条件下高效工作,造成巨大的能源浪费。因此,如何实现高效传输高峰均比信号的功率放大器一直是当今的研究热点。本文旨在面向高峰均比信号特征,提升功率放大器的效率。为此,本文完成了以下工作:1)通过分析经典Doherty理论,重点研究现有高回退技术。改进了传统非对称Doherty功放的设计方法,将非对称Doherty功放用优化的匹配方式进行设计。优化的设计方法,保证高功率回退区间的同时,实现了回退区间内较高的效率,并且缩短了功率结合线的电长度,简化了 Doherty电路结构,减小了电路尺寸。2)通过对谐波抑制类功率放大器理论分析,总结了设计连续F类功率放大器需要考虑的各个参数。基于文献提供的晶体管传统模型,以电流源平面输出的电流电压波形为参照,设计相应的匹配电路达到整个频带内效率最大化。3)设计并实现了一款工作于2.6GHz的非对称Doherty功率放大器。测试结果表明:该非对称Doherty功放能够实现饱和输出功率45dBm,在回退9.2dB区间内功率附加效率大于53%;在低功率区,功率附加效率大于55%的性能。采用20MHz的WCDMA调制信号进行测试,当输出功率为35.8dBm时,加入数字预失真技术后,最优线性度ACPR低于-50dBc。4)设计了一款工作于1.8-2.7GHz的连续F类功率放大器。仿真结果表明,在整个频带内达到41dBm的输出功率,并具有60%-75%的功率附加效率。本文设计实现的功率放大器各项性能良好,具有很大的实用价值和应用空间。特别是对于高回退高效率功放的设计和发展具有重要的参考价值。