基于諧波控制法S波段高效率功率放大器研究.pdf

1、射頻功放作為無(wú)線通訊發(fā)射機(jī)中必不可少的部件，其發(fā)展和進(jìn)步對(duì)無(wú)線通訊技術(shù)具有重要意義。經(jīng)多年發(fā)展，射頻功放的種類和結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了多種形式，其中基于諧波控制法的高效率功放，由于其優(yōu)秀的性能表現(xiàn)，已成為了當(dāng)今研究的熱點(diǎn)課題。
　　本文基于諧波控制法，探討和研究了通過(guò)諧波控制來(lái)提高射頻功放的性能；研究了寬帶高效率的諧波控制類功放；研究了寬帶高效率諧波類功放和經(jīng)典的Doherty架構(gòu)相結(jié)合的功放形式。具體的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　1.

2、本文詳細(xì)闡述了F類功放的設(shè)計(jì)方法，分析了輸入諧波對(duì)F類功放性能的影響。通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和選用更合理的直流偏置網(wǎng)絡(luò)，減小了電路面積，增加了帶寬。選取GaN材料的10W晶體管，設(shè)計(jì)了一款F類功率放大器。測(cè)試結(jié)果表明，該放大器的性能良好。
　　2.本文基于連續(xù)型 F類（CCF）功放原理，提出了一種新的設(shè)計(jì)方法，該方法通過(guò)單獨(dú)實(shí)現(xiàn)諧波控制和基波匹配，簡(jiǎn)化了CCF功放的設(shè)計(jì)過(guò)程。在連續(xù)型F類功放模式的基礎(chǔ)上對(duì)諧波阻抗點(diǎn)進(jìn)行了分析和適當(dāng)拓展，由此

3、綜合出了一種新的輸出匹配結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了諧波調(diào)諧和基波匹配的目的。測(cè)試結(jié)果表明，在1.95-2.6GHz，輸出功率可達(dá)39.7-41.7dBm，功率附加效率為60-79.9％。當(dāng)測(cè)試5MHz WCMA信號(hào)時(shí)，功放的漏極平均效率達(dá)32.1%，輸出功率達(dá)35.34dBm；偏移中心頻點(diǎn)±5MHz時(shí)，ACPR為-32.85dBc和-32.66dBc；當(dāng)偏移±10MHz時(shí)，ACPR為-50.49dBc和-50.89dBc。表明了基于該方法設(shè)計(jì)的功放，

4、綜合性能較好。
　　3.本文詳細(xì)闡述了Doherty功放的工作原理，分析了Doherty的窄帶的原因，選擇了平行式結(jié)構(gòu)和更合適的特性阻抗值，通過(guò)仿真優(yōu)化，拓展了Doherty固有的窄帶特性，使其符合寬帶功放設(shè)計(jì)的要求。最后將基于諧波控制法的連續(xù)型 F類單管功放與優(yōu)化后的Doherty架構(gòu)相結(jié)合，利用CCF功放諧波控制具有寬帶高效率的特性，以及利用Doherty架構(gòu)在功率回退處具有高效率的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款S波段寬帶高效率Dohert