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平衡结构的宽带Doherty射频功率放大器

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简介:
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。

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客服
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  • Doherty
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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GaN HEMT Doherty——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
  • 优质
    宽带射频放大器是一种能够处理宽频率范围信号并增强其强度的电子设备,在无线通信、雷达和无线电等领域发挥着重要作用。 射频宽带放大器原理图使用Multisim 11绘制,是我们参考2013年全国大学生电子设计竞赛方案的结果,完全可以满足题目要求。提示:高频部分需要注意焊接问题,这非常重要,否则会对性能产生很大影响。
  • 匹配电路设计
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    本研究聚焦于设计高效的宽带射频功率放大器匹配电路,旨在提升射频信号传输效率与稳定性,适用于无线通信系统。 本段落介绍了一种分析同轴线变换器的新方法,并建立了理想与通用模型,从而降低了分析难度并简化了分析过程。通过研究,提出了一种结合同轴变换器与集总元件的匹配电路设计方法,通过对同轴线和集总元件参数进行优化来实现放大器性能提升。利用该方法为推挽式功率放大电路设计了一个匹配电路,并且仿真结果显示其匹配效率高达99.93%。 在射频电路及功率传输系统中,阻抗变换器和阻抗匹配网络是基本组成部分之一。为了使宽带射频功率放大器的输入、输出达到最佳功率匹配状态,设计合适的匹配电路成为关键任务之一。由于要在宽频带内实现有效的功率传输,这使得匹配电路的设计变得非常复杂。而本段落所介绍的同轴变换器可以有效解决这一问题,并能够实现高效率的电路匹配性能。
  • 通信网络中脉冲设计
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    本项目专注于研发适用于通信网络的大功率宽带射频脉冲功率放大器,旨在提升信号传输效率与质量。通过优化电路设计和材料选择,以实现高性能、高可靠性的无线通信设备需求。 大功率宽频带线性射频放大器模块在电子对抗、雷达及探测等领域的重要通讯系统中有广泛应用。其核心在于实现宽带和高输出的技术能力,这是无线通信技术中的关键技术之一。随着现代无线通信技术的进步,对固态线性功率放大器的设计提出了更高要求:即频率范围更宽广、输出功率更强以及模块化设计。 在HF至VHF频段进行宽带射频功放的设计时,通常采用场效应管(FET)比使用常规的晶体管更为简便。这是因为场效应管具有较高的输入阻抗,并且其相对于频率变化的阻抗偏差较小,因此易于实现匹配;此外,它们还具备简单的偏置电路设计、高增益和优良线性度的特点。
  • RF
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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。
  • Doherty设计与实现研究.pdf
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    本文档深入探讨了Doherty射频功率放大器的设计原理及其优化方法,并详细介绍了其实现过程和应用前景。 射频功率放大器是无线通信系统中的关键组件,在现代无线通信环境中面临着信号峰均比(PAR)增加的挑战,这要求射频功率放大器在保持线性度的同时提高效率。Doherty射频功率放大器由于其实现简便且能与其他传统技术如预失真和前馈等结合使用,成为高效率、高性能功放的理想选择。 早在1936年,W.H.Doherty就提出了这种概念,并将其应用于低频幅度调制广播系统。Doherty功率放大器的电路结构包括一个主功率放大器与一个辅助功率放大器:前者工作在AB类状态,后者则为C类。通过特定网络设计实现相位平衡和阻抗变换功能,当主功放接近饱和时,辅助放大器开始运作并提供额外电流以降低负载电阻,使主功放在高效率状态下继续运行。 Doherty功率放大器的设计需要考虑多个关键参数:中心频率、工作带宽以及在特定回退条件下的漏极效率。基于ADS软件平台设计的此类器件,在2.35GHz中心频点下支持100MHz的工作范围,并且当功率下降6dB时,可实现超过40%的漏极效率。 该放大器的设计涉及复杂的射频理论和实践操作技术,包括精确建模、阻抗匹配网络及偏置电路设计等。ADS软件为工程师提供了强大的工具集以支持这些复杂任务,在实际制造与测试之前完成详细的模拟优化工作。 随着现代无线通信系统向高速度高宽带宽传输的发展趋势,RF收发器必须能够处理更宽的频段和更快的变化信号,并且保持较高的线性度来避免失真。这增加了射频功率放大器设计中的复杂性和挑战性。 提高效率是当前研究的重要领域,常用的技术包括Doherty技术、包络消除与恢复(EER)以及包络跟踪(ET)。由于其实现方式较为简单和易于与其他线性化技术结合使用以提升性能而不会显著增加系统复杂度或降低可靠性,因此Doherty放大器备受青睐。 本段落由北京邮电大学电子工程学院的学生李琳瑶完成,并得到了唐碧华教授的指导和支持。两位作者的研究成果为Doherty射频功率放大器的设计与实现提供了新的理论基础和实践案例。
  • 设计
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    本研究聚焦于宽带射频放大器设计,探讨了优化电路结构和材料选择,以实现更宽的工作带宽、更高的增益及更好的线性度。旨在推动无线通信技术的发展与应用。 采用推挽功率放大管,并结合负反馈技术和稳定化技术,在设计宽带50W功率放大器过程中使用了传输线变压器和微带混合匹配方法。同时,还在传输线上套用磁芯以拓宽频带范围。通过ADS、Microwave Office等软件进行仿真并反复调试后,最终获得了理想的结果。
  • Doherty设计与实现研究论文.pdf
    优质
    本文探讨了Doherty射频功率放大器的设计与实现方法,分析其工作原理及优化策略,旨在提升无线通信系统的效率和性能。 Doherty射频功率放大器的设计与实现由李琳瑶和于翠屏完成。作为无线通信系统的关键组件,功率放大器越来越受到关注。随着信号峰均比的提高,基站对功放在保证线性指标前提下提出了更高的要求。