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Doherty功率放大器的设计

作　者: 崔雨佳
导　师: 巨永锋
学　校: 长安大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 功率放大器 Doherty 负载牵引高效率
分类号: TN722.75
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在现代无线通信系统中,功率放大器对通信系统的影响越来越大,系统对功率放大器的要求越来越高,无线通信要求在很窄的带宽内传输尽可能多的数据,这就必须有更为复杂的调制方式,这些调制方式要求信号有较大的动态输入范围,所以对功率放大器的线性度要求很高,在现代调制方式中,WCDMA系统采用了非恒定包络调制,信号具有峰值平均值相差较大。传统的功率回退法设计的射频功率放大器,难以满足高峰均比下的效率要求,导致电力资源的浪费,进而引起基站系统的散热问题,系统性能不稳定,增加运作成本。因此,研究设计一种低功耗、高效率的功率放大器是未来基站或直放站的发展方向。最近几年,为了解决效率和线性度的问题Doherty功率放大器用于基站和直放站成为研究热点。论文针对W-CDMA通信系统对功率放大器的指标要求,采用Freescale公司提供的MRF21030LDMOS管,设计了一种高线性度、高效率的Doherty功率放大器。设计中应用源牵引和负载牵引技术,得到管子的最佳源阻抗和最佳负载阻抗。合理的设置偏置电路,使Doherty功率放大器具有合适的静态工作点。通过在功率放大器的输出匹配网络中加入微带补偿线,解决了Doherty功率放大器的功率泄露问题,提升了Doherty功率放大器的效率。通过ADS仿真,对Doherty功率放大器进行仿真测试,验证了其优良性能。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 立题背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 国外发展现状  10-11
    1.2.2 国内发展现状  11-12
  1.3 本文的主要内容  12-14
第二章功率放大器简介  14-27
  2.1 功率放大器的分类  14-18
    2.1.1 A类功率放大器  14-15
    2.1.2 B类功率放大器  15
    2.1.3 AB类功率放大器  15
    2.1.4 C类功率放大器  15-16
    2.1.5 D类功率放大器  16
    2.1.6 E类功率放大器  16-17
    2.1.7 F类功率放大器  17-18
  2.2 功放的技术参数  18-24
  2.3 功率放大器线性化技术介绍  24-27
第三章 DOHERTY功率放大器的分析  27-40
  3.1 DOHERTY功率放大器  27-29
  3.2 负载牵引理论(LOAD-PULL)  29-31
  3.3 功率分配器  31-32
  3.4 传输线的特性能阻抗  32-36
  3.5 DOHERTY功率放大器的效率  36-40
第四章 DOHERTY功率放大器的设计  40-57
  4.1 功放管的选择  40-42
  4.2 ADS开发软件介绍  42
  4.3 直流偏置以及稳定性分析  42-44
  4.4 功放匹配电路的设计  44-52
    4.4.1 电路匹配方法  44-45
    4.4.2 负载牵引法确定最佳负载阻抗  45-48
    4.4.3 匹配网络及偏置电路的设计  48-52
  4.5 DOHERTY功率放大器的组成及优化  52-57
    4.5.1 信号合成  52-53
    4.5.2 功率分配器的设计  53-55
    4.5.3 加入微带补偿线(Offsetline)的优化方法  55-57
第五章 DOHERTY功率放大器仿真分析  57-64
  5.1 载波功放仿真分析  57-61
  5.2 DOHERTY功放仿真分析  61-62
  5.3 DOHERTY功放性能与栅压的关系  62-64
    5.3.1 载波功放栅极偏压影响分析  62
    5.3.2 峰值功放偏压影响分析  62-64
总结与展望  64-66
  一、本文工作总结  64
  二、下一步工作展望  64-66
参考文献  66-68
致谢  68

Doherty功率放大器的设计

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