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(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，移動(dòng)通信系統(tǒng)呈現(xiàn)出頻段中心頻率覆蓋范圍廣、信號(hào)瞬時(shí)帶寬大、峰均比高等特點(diǎn)。為滿足廣泛頻率覆蓋和/或大瞬時(shí)帶寬的需求，現(xiàn)階段需要并聯(lián)多個(gè)功率放大器模塊，導(dǎo)致系統(tǒng)建設(shè)成本升高、維護(hù)難度加大。為線性放大高峰均比信號(hào)，功率放大器需工作在效率低下的回退功率，造成能源浪費(fèi)。
　　因此，基站中的功率放大器應(yīng)同時(shí)具有寬頻率覆蓋范圍、大瞬時(shí)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(yùn)營(yíng)成本。而功率放大

2、器的帶寬、效率和線性度指標(biāo)相互矛盾，使得功率放大器的設(shè)計(jì)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
　　本文從上述三個(gè)相互矛盾的指標(biāo)入手，對(duì)具有廣泛頻率覆蓋、大瞬時(shí)帶寬和高效率的射頻功率放大技術(shù)進(jìn)行了研究，主要工作和創(chuàng)新性貢獻(xiàn)如下：
　　第一，針對(duì)Doherty功率放大器中的載波功放管，研究了其負(fù)載阻抗對(duì)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(fù)載阻抗與回退功率負(fù)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(shí)信號(hào)帶寬下，非對(duì)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(duì)調(diào)整線及負(fù)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(shí)帶寬信號(hào)下強(qiáng)記憶效應(yīng)對(duì)功率放大器線性度的影響。在21%相對(duì)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(shí)信號(hào)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(duì)諧波調(diào)諧功率放大器工作帶寬不能超過(guò)一倍頻程這一問(wèn)題，給出了一種阻性諧波負(fù)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(jì)的諧波調(diào)諧功率放大器工作在0.4-3.0GHz，在153%相對(duì)帶寬內(nèi)的漏極效率為58-78%；20MHz瞬時(shí)信號(hào)帶寬下，ACLR不高于-30dBc時(shí)，其平均效率高于35%。<