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随着无线通信技术的发展,除了广为人知的无线广播、卫星电视等公共无线通信服务外,包括以手机、无线局域网和蓝牙等为代表的个人服务也逐步深入到人们的生活中,并成为不可替代的通信工具。随着技术日新月异的发展和人们通信需求的增加,无线通信产业还将继续向前蓬勃发展。功率放大器作为无线通信系统中射频前端重要的核心模块之一,其对通信系统的整体性能有着至关重要的影响,因而得到了人们广泛的重视和研究。现代无线通信中诸如WCDMA等第三代移动通信系统对数据无线快速传输的需求越来越大,因此其采用了如QPSK等非恒包络调制方式,这就要求通信信号具有较高的峰均比值,对功率放大器的线性度提出了更高的要求。在实际应用中,通常采用功率回退的方法来满足其对线性度的要求,但是如此将牺牲大幅度的效率,不但增加了无线通信的运营成本,还会因散热等问题恶化系统的不稳定性。因此在满足所需的线性度条件下,如何提高功率放大器的效率成为了当今功放研究的重点。Doherty技术由于具有结构简单、容易实现,尤其是能够在功率回退的情况下保持高水平效率的优点,能够较好地在效率和线性度中取得平衡而成为了当今研究的热点。本文正是采用Doherty技术对功率放大器进行了设计和仿真。首先介绍了射频功率放大器的基础,包括性能指标、功放分类和通信系统中的功率放大器;其次在有源负载牵引理论基础上,重点分析了Doherty结构的工作原理和优缺点;再次利用ADS平台和Freescale公司的LDMOS功放管模型,进行了Doherty功率放大器的设计和优化,不但给出了各个设计环节所需考虑的细节,还着重分析了主辅偏置条件、功率分配比例和阻抗变换等因素对Doherty放大器的效率和线性度的影响。通过不断的设计优化和仿真,最终得到一款适用于WCDMA下行频段2110-2170MHz的非对称Doherty功率放大器实例。该Doherty功率放大器在2140MHz,平均输出功率为25W(44dBm)时,增益为15dB,带内增益平坦度小于1dB,功率附加效率为43.6%,相比较于同等输出功率级的平衡AB类放大器,效率提升了19%,而在双音仿真时其三阶交调失真为-26.2dBc,只比同功率下的AB类功率放大器恶化了2.7dB,以较小的线性度代价取得了较高的效率提升,最后还利用ADS平台绘制了可印制的电路版图。