高效率Doherty功率放大器設計.pdf

1、隨著無線通信技術的發(fā)展，除了廣為人知的無線廣播、衛(wèi)星電視等公共無線通信服務外，包括以手機、無線局域網(wǎng)和藍牙等為代表的個人服務也逐步深入到人們的生活中，并成為不可替代的通信工具。隨著技術日新月異的發(fā)展和人們通信需求的增加，無線通信產業(yè)還將繼續(xù)向前蓬勃發(fā)展。
　　 功率放大器作為無線通信系統(tǒng)中射頻前端重要的核心模塊之一，其對通信系統(tǒng)的整體性能有著至關重要的影響，因而得到了人們廣泛的重視和研究。現(xiàn)代無線通信中諸如WCDMA等第三代移動

2、通信系統(tǒng)對數(shù)據(jù)無線快速傳輸?shù)男枨笤絹碓酱螅虼似洳捎昧巳鏠PSK等非恒包絡調制方式，這就要求通信信號具有較高的峰均比值，對功率放大器的線性度提出了更高的要求。在實際應用中，通常采用功率回退的方法來滿足其對線性度的要求，但是如此將犧牲大幅度的效率，不但增加了無線通信的運營成本，還會因散熱等問題惡化系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。因此在滿足所需的線性度條件下，如何提高功率放大器的效率成為了當今功放研究的重點。Doherty技術由于具有結構簡單、容易實現(xiàn)，尤

3、其是能夠在功率回退的情況下保持高水平效率的優(yōu)點，能夠較好地在效率和線性度中取得平衡而成為了當今研究的熱點。
　　 本文正是采用Doherty技術對功率放大器進行了設計和仿真。首先介紹了射頻功率放大器的基礎，包括性能指標、功放分類和通信系統(tǒng)中的功率放大器；其次在有源負載牽引理論基礎上，重點分析了Doherty結構的工作原理和優(yōu)缺點；再次利用ADS平臺和Freescale公司的LDMOS功放管模型，進行了Doherty功率放大器的設

4、計和優(yōu)化，不但給出了各個設計環(huán)節(jié)所需考慮的細節(jié)，還著重分析了主輔偏置條件、功率分配比例和阻抗變換等因素對Doherty放大器的效率和線性度的影響。通過不斷的設計優(yōu)化和仿真，最終得到一款適用于WCDMA下行頻段2110-2170MHz的非對稱Doherty功率放大器實例。該Doherty功率放大器在2140MHz，平均輸出功率為25W(44dBm)時，增益為15dB，帶內增益平坦度小于1dB，功率附加效率為43.6％，相比較于同等輸出功率