射頻寬帶Doherty功率放大器研究.pdf

1、作為高速率通信的最佳接入技術(shù)，多載波通信技術(shù)對(duì)無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)提出了寬帶、高效和高線性度的要求。Doherty功率放大器（DPA）因其回退效率較高的特性而在大峰均比通信系統(tǒng)中得以廣泛運(yùn)用。DPAs因其自身工作機(jī)制的原因而常常線性度不高。傳統(tǒng)功率回退技術(shù)雖可獲得較為理想線性度，但是以犧牲輸出功率和效率為代價(jià)的。基帶數(shù)字預(yù)失真技術(shù)和前饋技術(shù)等主流線性化技術(shù)雖被廣泛使用，但不可避免地伴隨著設(shè)計(jì)成本、體積和復(fù)雜度增加以及系統(tǒng)效率降低等問(wèn)題。因此，可

2、滿足多載波通信要求的高性能DPAs設(shè)計(jì)技術(shù)是DPAs研究領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)。DPAs中來(lái)自載波功放和峰值功放的輸出功率是在相位補(bǔ)償后再疊加，因而諧波回收和抑制可作為高性能DPAs設(shè)計(jì)研究的切入點(diǎn)。然而傳統(tǒng)DPAs中的λ/4變換線諧波抑制能力較弱，不利于DPAs效率和線性度的改善。
　　本文首先設(shè)計(jì)了一種基于耦合線加載容性二端口網(wǎng)絡(luò)的相位補(bǔ)償結(jié)構(gòu)，然后將該結(jié)構(gòu)替換傳統(tǒng) DPAs中的λ/4變換線。在此基礎(chǔ)上，本文研制了一種工作在2.1～

3、2.4GHz的寬帶DPA。耦合線加載容性二端口網(wǎng)絡(luò)在研制的DPAs中起到諧波抑制、相位補(bǔ)償和阻抗變換作用。研制的DPA漏極效率較高，飽和增益大于10.2dB。較傳統(tǒng)DPA，研制的DPA的三階互調(diào)顯著改善了約20dB，最大AM-PM失真僅為2.88o。隨后，本文通過(guò)在耦合線加載容性二端口網(wǎng)絡(luò)中引入缺陷地結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了帶外諧波抑制能力，從而實(shí)現(xiàn)了5～6％的效率提升。為進(jìn)一步改善DPA性能，本文研制了一種基于兩對(duì)耦合線加載容性二端口網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的寬

4、帶 DPA，并完成了其仿真設(shè)計(jì)和測(cè)試工作。較傳統(tǒng)DPA，研制的DPA在1.8～2.4GHz性能優(yōu)良，飽和效率和6dB回退效率分別大于66.23%和31%，三階互調(diào)改善了22dB左右。
　　同時(shí)，本文設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)型諧波控制結(jié)構(gòu)，并將該種諧波控制結(jié)構(gòu)應(yīng)用到DPA設(shè)計(jì)中，研制了一種工作在1.7～2.5GHz的寬帶高效DPA。測(cè)試結(jié)果顯示，飽和增益大于8.8dB，飽和漏極效率大于63.69%，6dB回退效率在36.90～60.65%之間