廣泛頻率覆蓋寬帶高效射頻功率放大關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，移動通信系統(tǒng)呈現(xiàn)出頻段中心頻率覆蓋范圍廣、信號瞬時帶寬大、峰均比高等特點。為滿足廣泛頻率覆蓋和/或大瞬時帶寬的需求，現(xiàn)階段需要并聯(lián)多個功率放大器模塊，導致系統(tǒng)建設(shè)成本升高、維護難度加大。為線性放大高峰均比信號，功率放大器需工作在效率低下的回退功率，造成能源浪費。
　　因此，基站中的功率放大器應同時具有寬頻率覆蓋范圍、大瞬時帶寬、高效率和高線性度等性能特征，以節(jié)省能源，降低系統(tǒng)的建設(shè)和運營成本。而功率放大

2、器的帶寬、效率和線性度指標相互矛盾，使得功率放大器的設(shè)計面臨嚴峻挑戰(zhàn)。
　　本文從上述三個相互矛盾的指標入手，對具有廣泛頻率覆蓋、大瞬時帶寬和高效率的射頻功率放大技術(shù)進行了研究，主要工作和創(chuàng)新性貢獻如下：
　　第一，針對Doherty功率放大器中的載波功放管，研究了其負載阻抗對Doherty功率放大器效率的影響，提出了一種載波功放管峰值功率負載阻抗與回退功率負載阻抗的聯(lián)合優(yōu)化策略，提高了Doherty功率放大器的回退效率。1

3、00MHz瞬時信號帶寬下，非對稱Doherty放大器的平均效率高于50％，線性化后的鄰近信道泄露比(ACLR)低于-47dBc。
　　第二，針對調(diào)整線及負載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)等帶寬限制因素，提出了一種寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，拓寬了Doherty功率放大器的工作帶寬；提出了一種諧振型偏置電路結(jié)構(gòu)，有效地抑制了大瞬時帶寬信號下強記憶效應對功率放大器線性度的影響。在21%相對帶寬內(nèi)，6dB回退功率下，寬帶Doherty放大器的效率高于43%；100

4、MHz瞬時信號帶寬下，Doherty功率放大器ACLR不平衡度低于1.5dB，線性化后ACLR低于-50dBc。
　　第三，針對諧波調(diào)諧功率放大器工作帶寬不能超過一倍頻程這一問題，給出了一種阻性諧波負載方案，將諧波調(diào)諧功率放大器的工作帶寬拓展至多倍頻程。所設(shè)計的諧波調(diào)諧功率放大器工作在0.4-3.0GHz，在153%相對帶寬內(nèi)的漏極效率為58-78%；20MHz瞬時信號帶寬下，ACLR不高于-30dBc時，其平均效率高于35%。<