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正文摘录:

贾建华等：Doherty功率放态墨盟窭墨塑土Doherty功率放大器研究与设计贾建华，江一奇(同济大学电信学院上海200092)摘要：在无线通信系统设计中，功率放大器设计是很重要的一部分，影响着整个系统的性能。效率和线性度则是功率放大器的两个重要的指标，也是设计功率放大器的重点。详细介绍了用来提高功率放大器效率的Doherty结构，并通过使用ADS2004仿真设计了一个符合指标的30WDoherty功率放大器。关键词：功率放大器；Doherty功率放大器；提高效率；线性化中图分类号：TN722.7’5文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)08—024—03ResearchandDesignonDohertyPowerAmplifierJIAjianhua，JIANGYiqi(TcIecomIIlunicatlonCollege。Ton~iUnI、rerslty.Shanghai，200092，China)Abstract：Poweramplifierdesignisanimportantpartinthedesignofwirelesscommunicationsystem，whichdeterminestheperformanceofthewholesystem.Therearetwoimportantindicatorsinpoweramplifier，efficiencyandlinearity，whichareconsideredmostlyinthedesignofpoweramplifier.ThentheDohertyconfigurationtoimproveefficiencyisdiscussedindetail，andwiththesimulationofADS2004，a30WDohertyamplifierisdesigned.Keywords：poweramplifier；Dohertyamplifier；efficiencyenhancement；linearization射频功率放大器被广泛应用于各种无线通信发射设备中。线性功放在基站中的成本比例约占1／3，如何有效、低成本地解决功放的线性化问题显得非常重要。高效率高线性度的功放研究是一个热门课题，特别是近几年针对WCDMA功率放大器。目前国内能生产10W以上的WCDMA功率放大器厂家只有少数几家公司，因为WCD-MA功率放大器对线性度的要求更高。而用普通的回退法生产的WCDMA功率放大器符合指标的只能做到几瓦，这个功率用在基站上是远远不够的，只能用在一般的小型直放站上。功率放大器的线性度和效率是设计功率放大器的重点。在线性度方面，前馈结构是目前比较成熟的结构，广泛运用于现代通信系统中，数字预失真在业界则被认为是功率放大器线性化的方向。而随着现代通信的发展，效率也开始越来越被关注。Doherty方法被认为是提高效率最有前景的一种结构。前馈与Doherty结构相结合的结构或者数字预失真与Doherty结合的结构具有很大的价值。1Doherty功率放大器设计1.1Doherty功率放大器原理概述Doherty结构由2个功放组成：一个主功放，一个辅助功放，主功放工作在B类或者AB类，辅助功放工作在C收稿日期：2006—08—2224类。两个功放不是轮流工作，而是主功放一直工作，辅助功放到设定的峰值才工作(这个功放也叫作peakampli—tier)。主功放后面的90。四分之一波长线是阻抗变换，目的是在辅助功放工作时，起到将主功放的视在阻抗减小的作用，保证辅助功放工作的时候和后面的电路组成的有源负载阻抗变低，这样主功放输出电流就变大。由于主功放后面有了四分之一波长线，为了使两个功放输出同相，在辅助功放前面也需要90。相移。如图l所示。图1Doherty功率放大器框图主功放工作在B类，当输入信号比较小的时候，只有主功放处于工作状态；当管子的输出电压达到峰值饱和点时，理论上的效率能达到78.5％。如果这时候将激励加大一倍，那么，管子在达到峰值的一半时就出现饱和了，效率也达到最大的78.5％，此时辅助功放也开始与主放大器一起工作(C类，门限设置为激励信号电压的一半)。辅助功放的引入，使得从主功放的角度看，负载减小了，因为辅