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正文摘录:2()07年第8期总第247助功放对负载的作用相当于串连了一个负阻抗,所以,即使主功放的输出电压饱和恒定,但输出功率因为负载的减小却持续增大(流过负载的电流变大r)。当达到激励的峰值时,辅助功放也达到了自己效率的最大点.这样两个功放合在一起的效率就远远高于单个B类功放的效率。单个B类功放的最大效率78.5%出现在峰值处,现在78.5%的效率在峰值的一半就出现了㈦。。所以这种系统结构能达到很高的效率(每个放大器均达到最大的输出效率)。1.2Doherty功率放大器设计根据额定功率30w,输出增益50dB,工作频率2110~2170MHz等作为设计指标要求:要没计[)oherty功率放大器,首先应该选择元器件,然后选择合适的静态工作点,设置偏置电路。再进行阻抗匹配,最后再设计90。的合路器把主辅功率放大电路合成。1.2.1功率放大器选择以及放大器偏置设计根据指标要求,首先选定功率放大器。射频功率放大器主要选用摩托罗拉公司的I。DM()S管,其市场占有率达到70%以上,而I。DM()S器件也特别适用于CDMA,w—CDMA,TETRA、数字地面电视等需要宽频率范围、高线性度和使用寿命要求高的应用。另外由于总的放大器的输出增益要达到50dB,所以应该选用多级功率放大器‘…。因为Doherty功率放大器的最高效率是在大约回退6dB的时候达到,所以选择功率放大器为两个摩托罗拉的管子MRF21060【“,他们在最大功率工作时总的功率为l20w,回退1/4(6dB)Bp得至430w。要设计Doherty功率放大器,就需要使其中一个管子工作在AB类或则B类工作状态下,而另一个管子的静态工作点选择在C类工作状态下。对I,DM()S管子的MRF2】060进行静态工作点扫捕,选定合适的静态工作点,如图2所示。∈UcDⅢnCurrenlvsGafeV0llage图2MRF21080的静态工作点扫描(VDS一28V)根据I=)oherty技术要求,功率放大器偏置的选择,应该使主放大器达到饱和的时候,这时辅助放大器才开始工作.这样才能达到相当高的效率。在此选择MRF21060在AB类工作状态时,静态工作点约在3.7V处。选择C类工作状态时,选择工作在2.1V。两种偏置状态的静态:【作电流和电压如图3所示。1.2.2电路匹配设计I一()AD—PUI。I.(负载牵引技术)测量方法能使没计者确定负载阻抗zI..RF功率放大器在大信号工作时,晶体管的最佳负载阻抗会随着输入信号功率的增加而跟着改变,因此,必须在史密斯圆图上,针对不同的输入功率单位,每给定一个输入功率值就给绘出不同负载阻抗时的等输出功率曲线(powercontours),帮助找出最大输出功率时的负载阻抗,这种方法称为I一)ADPUI。I.。£芑咎享UE0VDS(voltsl(r1)、IRPl060(。L^ssAB的直流髋工作点0CVlCms200t—1];m2:』喜”。一{卜——名誉甏.黑蛐。。诈。一旨1VGs:2。1000001§1D0_j……。一Iu}——————————-———————--—-—-一一——————。’’。。。。。‘。———。。。。。。。。‘。。—1£;1........................、..........................................................一.......。。。.,............................J苫5。{=================二j。菁菁详再幕菁辜翠甭亏南252827282930VDSfVonsl‘h)MRFlO∞cLASSC的直流静奋工作点·滴翻i图3MRF‘21060的直流静态工作点I,()AD—PUI。I.是基本的测试大功率功放管输入输出负载特性的方法,理论上来说I。()ADPUI。I,可以通过负载的变化。得到各个负载下的特性,而相同特性如增益相等点可以组成类似地图的等高线的圆图。如增益圆、等效率圆、等线形圆等,得到这些信息后,就可以在设计中根据要求进行权衡设计。例如在具体的增益和线形要求下,可以找对应的等增益圆和等线形圆的交集区域的中点位置作为阻抗匹配的目标。根据仿真结果:在指定的偏置下,如果输入信号为30dBm,则最大的功率附加效率为42.84%,最大的输出功率为44.34dBm。选定最优化的负载为3.530—j2.811。可以使用摩托罗拉典型的参考电路进行输入输出匹配电路的设计,其推荐电路匹配值如表1所示。表1摩托罗拉公司推荐的输入/输出的电路匹配值VIm一28V,,n0一,500mA,Pnu。一60WPEP么。。.=‘Ibt。I。cuitjmI)州anceasmeas~11.edfrflmpatetogmun(25
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