s波段宽带doherty功率放大器的研究.pdf

分类号密级

UDC 注 1


学位论文

S 波段宽带 Doherty 功率放大器的研究



侯宪允




指导教师何松柏教授
电子科技大学成都


(姓名、职称、单位名称)
申请学位级别硕士学科专业电路与系统
提交论文日期 论文答辩日期
学位授予单位和日期电子科技大学 2014 年 06 月 30 日
答辩委员会主席
评阅人
注 1:注明《国际十进分类法 UDC》的类号。
RESEARCH ON S-BAND BROADBAND
DOHERTY POWER AMPLIFER



A Master Thesis Submitted to
University of Electronic Science and Technology of China



Major: Circuits and System
Author: Xianyun Hou
Advisor: Professor Songbai He
School : School of Electronic Engineering
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作
及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方
外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为
获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与
我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的
说明并表示谢意。

作者签名: 日期: 年月日

论文使用授权
本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文
的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,
允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全
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(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)

作者签名: 导师签名:
日期: 年月日
摘要
摘要
宽带高效率功率放大器作为发射机中重要的部件,其设计理论与方法一直是
国内外学者的研究热点。下一代无线通信系统需要工作在不同的通信标准或者多
频带内,这使得功率放大器面临着带宽的挑战。本文主要针对恒包络信号与非恒
包络信号,围绕宽带高效率功率放大器的设计展开研究,主要研究内容如下:
1. 本文根据 J 类功率放大器的理论,在输出匹配网络中采用了宽带谐波控制
单元,减少谐波阻抗对效率的影响,并通过对晶体管大信号模型的简化,计算出
目标频带内的最优输出阻抗,综合出一种结构简单的宽带输出匹配网络,而且在
输入匹配网络中使用具有宽带特性的形网络。设计了一款带宽在 ~ 之
间的 J 类功率放大器,其漏极效率大于 61%,输出功率大于 40dBm,邻信道功率
泄漏比(ACPR)优于-30dBc。
2. 本文针对非恒包络信号,着重研究了宽带 Doherty 功率放大器。通过对
Doherty 功放的带宽、回退效率以及线性等限制因素的分析,采用具有低阻抗变换
比的平行式 Doherty 功放结构,在输出匹配网络后面适当添加一节补偿线,避免出
现负载调制失配。在 ~ 之间使用单音连续波测试,实验数据表明,功率
回退 7-8dB 的漏极效率大于 40%,饱和输出功率大于 43dBm。使用 WCDMA 信号
测试,所得的 ACPR 小于-31dBc。
3. 应用简化实频技术的方法,结合 Doherty 功放中带宽的限制因素,综合出
宽带匹配网络,并用宽带阻抗变换网络代替负载调制网络中的四分之波长线,设
计了一种基于实频技术的宽带 Doherty 功放。结果表明在 ~ 带宽内功率
回退 5-6dB 的漏极效率大于 40%。
本论文中提出的一种宽带 J 类功放与两种宽带 Doherty 功放的设计方法,为宽
带功率放大器的设计提供了依据。此外,本文还介绍了两种可行的宽带 Doherty 功
放设计方案,对 Doherty 功放的宽带特性进一步做了探究,为未来的宽带高效率功
放设计提供一些借鉴。


关键词:宽带功率放大器,J 类功放,平行式 Doherty 功放,实频技术
I
ABSTRACT
ABSTRACT
As an ponent of the transmitter, the desig