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现代无线通信技术的快速发展,使得信号的带宽和峰均比不断增加,传统发射机结构已经难以满足通信设备对效率和带宽的需求。新型高效率发射机结构如包络跟踪(ET)、包络消除与恢复(EER)、极坐标发射机、Doherty发射机开始受到广泛应用和关注。本文基于此背景,将应用于ET、EER、极坐标发射机中的宽带高效率E类功率放大器和包络放大器作为主要研究内容,以进一步提高新型发射机的带宽和效率。现将本文主要内容和贡献总结如下:1.通过对E类功率放大器和宽带匹配理论的研究,使用6阶切比雪夫低通滤波器结构作为E类功率放大器的输出匹配网络来拓展带宽。最终实现了工作带宽在1.6-2.7GHz,漏极效率在72%到87%之间,输出功率大于40dBm的宽带高效率E类功率放大器。2.在晶体管非线性电容的影响下,分析了E类功率放大器漏极直流阻抗与漏极供电电压的关系。定义了功率放大器的宽带包络阻抗,并使用记忆多项式建立了应用于ET结构中的E类功率放大器宽带包络阻抗模型。通过包络阻抗与包络电压的AM-AM曲线和最终的模型参数得出E类功率放大器的包络阻抗具有记忆效应和非线性。最后推导了包络放大器平均效率与包络阻抗概率密度分布的关系,给出了使用包络阻抗模型来优化包络放大器平均效率的方法及仿真结果。3.通过比较现有拓展包络放大器带宽的方法,提出了一种改进的E类逆变和E类整流(Class-E~2)包络放大器结构。通过使用栅极脉冲调制方式来提高传统Class-E~2包络放大器的开关频率以达到宽带包络放大目的,并且简化了结构。最终通过实验完成了栅极脉冲调制Class-E~2包络放大器,其开关频率达到1.75GHz、带宽大于20MHz、△∑最大调制频率达到200MHz,高效率电压回退区间大于6dB。