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基于GaN HEMT Doherty的宽带功率放大器——程知群

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简介：
程知群专注于研究基于GaN HEMT技术的Doherty宽带功率放大器，致力于提升无线通信系统的效率与性能。 本段落探讨了宽带Doherty功率放大器设计的相关问题，并提出了一种新型负载调制网络以拓宽其带宽。采用CREESemiconductor公司的GaNHEMT功放管CGH40010F，应用该新方案设计并制造了一款宽带Doherty功率放大器进行了测试。主放大器在AB类工作状态下，直流偏置为Vds=28V和Vgs=-2.7V；辅助放大器则在C类下运行，其直流偏置设定为Vds=28V,Vgs=-5.5V。 实验结果显示，在1.5到2.3GHz的频段范围内（带宽达800MHz），该新型宽带Doherty功率放大器展示了良好的性能：饱和输出功率范围在42.66至44.39dBm之间，效率则介于52%和66%，当回退到6dB时，效率保持在46%-50%。此外，其相对带宽达到了42.1％且增益平坦。这些测试结果验证了该设计方案的可行性。 关键词：Doherty功率放大器；宽带；负载调制网络

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  • 基于GaN HEMT Doherty的宽带功率放大器——程知群
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    程知群专注于研究基于GaN HEMT技术的Doherty宽带功率放大器，致力于提升无线通信系统的效率与性能。 本段落探讨了宽带Doherty功率放大器设计的相关问题，并提出了一种新型负载调制网络以拓宽其带宽。采用CREESemiconductor公司的GaNHEMT功放管CGH40010F，应用该新方案设计并制造了一款宽带Doherty功率放大器进行了测试。主放大器在AB类工作状态下，直流偏置为Vds=28V和Vgs=-2.7V；辅助放大器则在C类下运行，其直流偏置设定为Vds=28V,Vgs=-5.5V。 实验结果显示，在1.5到2.3GHz的频段范围内（带宽达800MHz），该新型宽带Doherty功率放大器展示了良好的性能：饱和输出功率范围在42.66至44.39dBm之间，效率则介于52%和66%，当回退到6dB时，效率保持在46%-50%。此外，其相对带宽达到了42.1％且增益平坦。这些测试结果验证了该设计方案的可行性。 关键词：Doherty功率放大器；宽带；负载调制网络
  • 平衡结构的宽带Doherty射频功率放大器
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    本研究设计了一种基于平衡结构的宽带Doherty射频功率放大器，旨在提升无线通信系统的效率与性能。通过优化电路架构，实现了宽频率范围内的高效能量转换和低功耗运行，为5G及未来移动通信技术提供了有力支持。 为了满足未来通信系统对多波段多模式射频功率放大器的需求,有必要改进传统的Doherty结构。基于传统Doherty架构,通过分析其输出合路结构的阻抗变换比，阐明了该比例对于带宽的影响，并采用平衡式设计来扩展合路带宽。最终，利用CREE公司的Ga N功放管开发了一款工作在1.85—2.65GHz频段的Doherty功率放大器，在整个频率范围内输出功率回退为5~6dB时，漏极效率超过38%，最大输出功率大于44dBm，并且整体合路增益约为10dB。这证明了所采用合路结构的有效性。
  • 基于ADS的双输入宽带混合Doherty-Outphasing功率放大器设计(2021.02 MTT)
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    本文提出了一种结合Doherty与Outphasing技术的新型双输入宽带功率放大器设计，采用先进的ADS软件进行仿真优化，于2021年2月在MTT会议上发表。 在输出功率为43dBm的情况下，在1.4GHz到2.5GHz的频率范围内，效率可达60%至70%，增益范围是7.1-10.6dB。右图展示了在这个频段内效率随输出功率变化的情况，显示饱和效率介于60%-78%之间，而饱和功率则位于42dBm到44dBm区间（默认以43dBm为饱和点进行解释）。当回退3dB时的效率范围是60%-73%，若进一步回退至6dB，则效率会降至51%-60%。
  • 宽带RF功率放大器
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    宽带RF功率放大器是一种电子设备，用于增强无线电信号的功率，特别适用于需要宽频带操作和高效信号放大的通信系统中。 本段落分析了当前几种主要的高功率放大器的预失真结构和实现方式。
  • 论文-一种改进型宽带非均衡Doherty功率放大器
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    一种改进型宽带非均衡Doherty功率放大器设计方法，俞启进和唐碧华提出了一种创新性的多路Doherty设计方案。与现有技术相比，该方法通过将多路辅助功率放大器替换为单个辅助功放，有效降低了系统的设计复杂度和调试难度，并显著提升了放大器效率和系统性能。
  • 基于GaN材料的高效Doherty射频功率放大器研究与设计
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    本项目专注于基于氮化镓(GaN)材料的高效Doherty射频功率放大器的研究与开发，致力于提升无线通信系统的性能。 GaN材料高效率Doherty射频功率放大器的研究与设计
  • 基于GaN的S波段宽带放大器设计
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    本研究专注于开发一种应用于S频段通信系统的高性能、宽带GaN放大器。通过优化电路结构和材料特性，实现了高效率与宽工作带宽的结合，为无线通信技术的进步提供了新的解决方案。 摘要：氮化镓功率管因其宽带隙、高击穿电场等特点，在带宽与效率方面表现出色。为了探究GaN 功率放大器的特性，本研究利用Agilent ADS 等仿真软件进行了电路设计，并成功开发出一款S 波段宽带GaN 功率放大器。详细介绍了电路仿真的过程，并对所设计的宽带放大器进行测试，结果显示该放大器在S 波段内可实现超过44 dBm 的功率输出，证明了其具有宽带工作的能力。 新一代半导体功率器件主要包括SiC 场效应晶体管和GaN 高电子迁移率晶体管。与传统的硅双极型功率晶体管及第二代GaAs 场效晶体管相比，这些新型材料的器件具备显著优势。
  • 基于ADS的宽带Doherty放大器仿真与版图设计
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    本研究聚焦于基于ADS软件的宽带Doherty放大器仿真和版图设计，旨在优化其性能，实现高效功率放大。通过详细的电路仿真和布局优化，探索提高增益、效率及带宽的方法。 设计指标如下：频率范围为2.3-3.5GHz；带宽1.2GHz；饱和增益8-11.7dB；回退增益设定为11dB；饱和效率超过60%；回退效率高于40%。 参考的设计流程请参阅相关文献。