高效率功率放大器技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信迅猛發(fā)展，對網(wǎng)絡容量和數(shù)據(jù)傳輸能力的需求日益增強。為了滿足日益增加的通信需求，大量基站被建造。另一方面，隨著經(jīng)濟發(fā)展，人民生活水平提高，手機使用量猛增已經(jīng)進入千家萬戶。功率放大器作為無線通信中不可或缺的重要組成部分，其性能直接影響無線通信的質(zhì)量。并且功率放大器是無線通信系統(tǒng)中主要的能耗元件，其效率直接影響到無線通信中電力資源的利用率，由于無線通信設備數(shù)量眾多，高效率的功率放大器將節(jié)約大量電力資源，因此高效率功率放大器

2、研究對于響應低碳環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的號召節(jié)約能源有著重要意義。
　　本文先介紹了放大器基本工作原理、分類及其性能指標，對比分析了各放大器工作狀態(tài)及其特點。由于F類放大器具有高效率的特點，選取F類放大器作為主要研究對象，并詳細介紹分析了F類放大器工作原理。然后介紹了Doherty放大器工作原理、工作狀態(tài)，以及由其發(fā)展的各種結(jié)構(gòu)的Doherty放大器。并將F類放大器與Doherty放大器結(jié)合，既有F類放大器高效率的特性，又能夠在一定回退功

3、率范圍內(nèi)保持這種高效率。通過仿真設計一種對稱結(jié)構(gòu)Doherty放大器，進而測試驗證了其性能，根據(jù)測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)其不足并進行改進。
　　本文主要工作包含以下幾個方面：首先選取CREE公司的CGH40010晶體管，通過Agilent公司的ADS2009進行仿真設計，設計了一款單級F類放大器和主功放工作在F類工作點的對稱結(jié)構(gòu)的Doherty放大器。并將兩種放大器加工測試，通過測試分析其不足，進而提出改進方法，通過ADS2009進行仿真，驗

4、證改進方法的可行性。
　　根據(jù)實際測試發(fā)現(xiàn)， F類放大器以及對稱結(jié)構(gòu) Doherty放大器在中心頻率2.1GHz處都具有較高的效率，其中F類放大器在10W輸出功率時PAE達到70％，對稱結(jié)構(gòu)Doherty放大器在回退范圍內(nèi)PAE達到53%以上。通過分析，發(fā)現(xiàn)由于對稱結(jié)構(gòu)Doherty放大器峰值功放電流小造成了回退功率不夠，因此通過ADS2009仿真設計了一款非對稱結(jié)構(gòu)Doherty，通過仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)非對稱結(jié)構(gòu)在回退約6dB時效率達