宽带Doherty功率放大器的理论和设计

从Doherty功率放大器的基本原理出发,导出Doherty功率放大器设计的关键参数α,并给出该参数同系统信号的峰均比、主峰管之间的功率比、功率放大器阻抗参数之间的关系。根据对该参数的物理关系及传统Doherty功率放大器架构对带宽的限制性因素的研究,探索出一种提升传统Doherty的设计理论和方法,并在工程上进行了验证。     

改进负载调制的GaN Doherty功率放大器及其线性化

在分析传统Doherty负载调制的基础上,通过选取合适的峰值放大器负载阻抗和采用较高的偏置电压,增强了Doherty功率放大器的负载调制,使其适用于大范围（9dB）回退情况下的应用。为了验证分析的有效性,设计和实现了一个具有100MHz瞬时带宽的2.55GHz GaN Doherty功率放大器。测试结果表明：在工作带宽内饱和功率约为49.4dBm,平均峰值效率为64%,9dB回退时的平均效率约为40%。当使用5载波100MHz带宽LTE-advanced信号激励时,在平均输出功率为40.2dBm时效率可达40.3%,经过数字预失真校正过的邻道泄漏比（ACLR）低于-48dBc,达到较好的线性度。     

三级Doherty功率放大器的研究

为了降低基站能耗和简化散热设计,基于可有效提高功放效率的三级Doherty理论,研制了一款平均输出功率为50W的FDD-LTE基站三级Doherty功率放大器,并将其与数字预失真系统结合,在保证线性度的基础上,大幅提高了功放在高功率回退范围内的效率。LTE信号下的实际测试结果表明,设计的功放增益为12.5dB左右,平均输出功率处的功率附加效率(PAE)保持在40%左右,且在整个9dB回退范围内功率附加效率曲线相对平坦。此外,经过数字预失真系统纠正后的ACLR达-62dBc,满足现代功放高功率回退、高效率和高线性度的设计要求。     

Doherty功率放大器的研究进展

随着现代数字无线通信的发展,功率放大器尽可能满足高效率、高线性度和高集成度的要求。目前,Doherty功率放大器因其兼具高效率和高线性度的特点,已成为当前射频（微波）功放研究的热点。文章综述了几种提高Doherty功率放大器效率、线性度和集成度的方法,包括二极管线性化技术、自适应偏置技术和预失真技术等,讨论了两种新的Doherty结构（多路结构和串联型结构）,并简单介绍了目前已完成的工作。最后,展望了Doherty功率放大器的未来发展趋势。     

基于谐波控制的线性高效Doherty功率放大器

设计并实现了一款工作在3.5 GHz全球微波接入互操作性(WiMAX)波段的高效率、线性Doherty功率放大器。通过合理控制载波功放的包络阻抗、谐波阻抗以及利用Doherty载波功放和峰值功放线性抵消原理,使得Doherty功率放大器同时满足高的效率和线性度。仿真结果表明：通过合理调节峰值功放的栅极偏压,所设计的Doherty功放在保证三阶交调失真(IMD3)和五阶交调失真(IMD5)低于-30 dBc时,功率附加效率(PAE)可高达63%。     

线性化Doherty功率放大器的研究

阐述了线性化功率放大器的发展过程。利用ADS进行Doherty功放的仿真分析,设计了一种多个放大器并联的Doherty功放电路,并与经典的Doherty功放比较效率的高低。研究结果表明,此多级并联Doherty功放电路比传统功率放大器效率要高,并且有电路简单、成本低、工作稳定等优点。     

基于TD-LTE标准的Doherty功率放大器设计

随着三大运营商运营3G业务,以及逐渐出现的LTE,标志着我国全面进入了高速时代.TD-LTE是我国主导的新一代移动通信技术,是我国具有自主知识产权的3G国际标准TD-SCDMA的后续演进技术,具有传输速率高、时延短、频谱效率高等特点.在无线通信系统设计中,功率放大器的效率和线性度直接影响整个系统的性能.而Doherty结构功放是目前的主流,本文对Doherty功放的基本理论进行简要分析,并基于ADS软件设计出工作在2.6GHz中心频率,支持200MHz带宽和DPD的Doherty功放.     

高效率Doherty功率放大器的研究与设计

针对目前第三代通信系统中OFDM信号的高峰均比特性,研究了高效率的Doherty功放结构.用ADS对Doherty功放和传统的AB类平衡放大器进行了仿真对比,然后对两者实物进行了测试,结果表明当Doherty功放在功率回退6 dB的情况下仍能维持37%的功率附加效率,此时三阶交调系数能达到-42 dBc,适用于第三代无...     

基于EFJ模式的宽带高效率Doherty功率放大器设计

将EFJ模式功率放大器应用于Doherty功率放大器的载波功率放大器,利用EFJ类功率放大器的阻抗特性改善了Doherty功率放大器的带宽。此外,还引入后谐波控制网络来提高Doherty功率放大器的效率。功放的输入匹配电路采用阶跃式阻抗匹配来进一步拓展工作带宽。使用CGH40010F GaN 晶体管设计并加工完成了一款宽带高效率Doherty功率放大器。测试结果显示,在3.2~3.7GHz 频段内,饱和输出功率达到43dBm,饱和漏极效率60%~72.5%,增益大于10dB。功率回退6dB时,漏极效率40%~48.5%。     

基于逆F类的非对称Doherty功率放大器设计

随着5G时代的到来,大容量、高速率通信使得信号具有很高的峰均比。本文设计了一款工作在n78频段的大回退、高效率的逆F类(F^-1)非对称Doherty功率放大器。在载波功放、峰值功放的负载牵引中加入F^-1类谐波抑制网络,使其成为具有高效率的F^-1类功放,并且将载波功放后的阻抗逆变器改变为多阻抗匹配网络以提高回退过程中的效率。仿真结果表明在3.4-3.6GHz频段内,F^-1类非对称DPA饱和输出功率在41dBm左右,饱和平均效率大于70%,回退6dB时平均效率在50%以上,回退9.5dB时平均效率仍在43%以上。     

350 W双频带非对称Doherty功率放大器设计与实现

基于南京电子器件研究所0.5μmGaN HEMT工艺,设计了一款工作在1.8 GHz/2.3 GHz的大功率双频带非对称Doherty功率放大器.采用改进型的双频匹配网络结合双阻抗匹配的方法进行输出匹配电路设计,降低了传输线参数计算的复杂度,节省了电路的设计面积.实测结果表明,功放在两个频段内饱和输出功率分别为55.6 dBm和55.4 dBm,饱和漏极效率分别高于67％和66％.功率回退8 dB时,漏极效率分别为56％与53％.同时,在2.05 GHz附近的输出功率与漏极效率远低于两个工作频段,使功率放大器实现了较好的带间隔离性,满足了移动通信系统双频段工作的需求.     

基于ADS的Doherty功放仿真设计

根据Doherty功率放大器基本原理,采用改变辅助功放栅压和辅助功放补偿线阻抗的方法,设计仿真了一款LTE频段的非对称Doherty功率放大器。通过提高辅助功放的负载牵引作用,改善了功放的效率,更好的满足现代无线通信系统的要求。     

基于GaN HEMT的Doherty功率放大器设计

设计一款基于GaN HEMT的S波段Doherty功率放大器(DPA)。主放大器是采用GaN HEMT设计的AB类功放,辅助放大器是GaN HEMT的C类功放。利用ADS对电路进行仿真,单音测试结果表明,DPA工作频率在2.3~2.4 GHz,输入功率为29 dBm时,工作增益不小于14 dB,输出功率大于43 dBm,功率附加效率超过65%。分析了辅助放大器偏置电压对DPA性能的影响,偏置电压变小,DPA的效率和线性度较好。     

逆F类高效氮化镓Doherty射频功率放大器设计*

逆F 类功放在接近饱和区工作时效率很高,将其与Doherty 功放结构相结合,可以实现一种在大功率回退的情况下仍然具有很高效率的射频功率放大器。本文设计了一款基于GaN HEMT 晶体管的高效率的逆F 类Doherty 功率放大器,工作频带为910MHz-950MHz。单音信号测试结果显示,在930MHz 处,功放回退7.5dB 后漏极效率仍高达64.2%。使用3 载波WCDMA信号作为测试信号,利用数字预失真技术进行线性化后,功放输出信号的上下边带邻信道功率比(ACPR)分别为-35.39dBc 和-35.9dBc。     

射频功率放大器数字预失真技术及其发展趋势

3G无线通信系统对功率放大器的设计提出了更加严格的要求。为了有效地利用宝贵的频谱资源,功率放大器既要保证高线性度以减小带外发射功率以及误码率,又要有较高的效率以减少电源消耗。在众多功放线性化高效率技术中,数字预失真技术被认为是最有效的解决方案,受到越来越多的关注。本文对数字预失真技术作了详细介绍,结合实例分析了当前主要的几种预失真模型和对应的预失真方案,并展望了Doherty放大器技术与数字预失真结合的应用方向。     

基于毫米波负载调制网络优化设计的26 GHz Doherty功率放大器MMIC

提出了一种毫米波Doherty放大器负载调制网络结构及优化设计方法.该方法在改善传统方案调制不充分的同时,去除影响工作带宽的四分之一波长线,有效降低输出网络的复杂度,减少匹配损耗,提高了Doherty放大器效率和工作带宽.基于提出的优化设计方法,采用0.15 μm GaN HEMT工艺,研制了一款中心频率在26 GHz...     

F类Doherty功率放大器的设计

为了满足新一代基站对功率放大器效率的要求,将开关F类功率放大器与Doherty理论相结合,并从实际应用考虑,采用LDMOS管研制了一款应用于FDD-LTE基站的高效率功率放大器,并将其与数字预失真系统结合。实测结果显示,设计的功放小信号增益为15dB左右,整个6dB回退范围内的功率附加效率大于42%,经过数字预失真系统纠正后的ACLR达-60dBc@5MHz,基本实现了高效率和高线性度的设计要求。     

航天测控高效率线性功率放大器研究

针对航天测控发射机的GaN末级功率放大器效率得到提升,但线性度往往达不到指标要求的问题。提出了射频预失真技术和Doherty技术相结合的方法来提高功率放大器的回退效率和线性化指标,给出了射频预失真的方案设计,对差分匹配和100 W功率放大器进行了仿真设计。通过仿真分析和试验可以发现,该方法可以改善三阶交调到-47 dBc以下,效率在输出功率回退6 dB后可以达到45%。     

基于Doherty技术的25W高效率功率放大器设计

本文将Doherty效率增强技术应用于无线通信中的末级——高功率放大器。首先介绍了Doherty功率放大器的工作原理,然后分析了其效率指标,最后采用飞思卡尔半导体的MRF6S21050放大器,使用Agilent公司E-DA软件ADS2008设计了一个平衡式Doherty功率放大器,实现6dB功率回退效率42%,P1dB功率44.2dBm。