Doherty射频功率放大器设计与实现的研究.pdf

简介：
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。