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基于双阻抗匹配网络的宽带Doherty功率放大器研究

发布时间:2018-01-03 21:41

  本文关键词:基于双阻抗匹配网络的宽带Doherty功率放大器研究 出处:《江苏大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 双阻抗匹配网络 Doherty 功率放大器 宽带 线性 高效率


【摘要】:现代无线通信系统采用较高峰均比的调制信号,而传统功率放大器在功率回退时的效率明显下降,增加了设备的功耗并且需要昂贵的冷却设备,与所提倡的绿色节能理论相悖。为了提高回退效率,在基站功率放大器的设计中广泛采用Doherty放大器技术。本文基于氮化镓(GaN)功放管,主要研究了Doherty功率放大器的回退效率提高和带宽扩展技术,主要内容如下:首先,通过理论分析限制Doherty功率放大器效率和带宽的因素,分析和研究了双阻抗匹配的方法,满足了Doherty有源负载调制要求。该方法可用于设计Doherty功率放大器的输出匹配网络,简化合路端的负载调制网络,确保放大器在功率回退时实现高效率,并有效展宽工作带宽。其次,基于上述双阻抗匹配方法,通过分析满足负载调制时载波和峰值放大器输出匹配网络的匹配阻抗,得到输出匹配网络的S参数并用于实际电路设计。设计了工作频带为2.3-2.8 GHz的对称Doherty功率放大器,在6 dB和9 dB功率回退时分别实现了50%和43%的效率。最后,研究分析了输出匹配网络的最优相位,从而避免使用传统Doherty功率放大器中的?/4阻抗变换线,简化了Doherty功率放大器的负载调制网络结构,进一步展宽了放大器的工作带宽。为了验证上述方法,采用不同功率类型的功放管设计了1.6-2.2 GHz非对称Doherty功率放大器,实现了31%的相对工作带宽,10 dB功率回退的效率达到50%,带宽内具有效率和输出功率较高的一致性。本课题设计了对称和非对称两款Doherty功率放大器,解决了现代通信系统中信号的高峰均比对回退效率的需求和传输采用的载波聚合技术对带宽的要求,在保证高回退效率的情况下,有效扩展了工作带宽,仿真和测试结果验证了所提方法的正确性,为下一代移动通信系统中功率放大器的设计提供了技术借鉴。
[Abstract]:The use of modern wireless communication system, the high peak to average ratio of the modulation signal, and the traditional power amplifier efficiency in power back decreased significantly, increase the power consumption and cooling equipment is expensive, and advocate green energy theory. In order to improve the efficiency of regression, Doherty amplifier technology is widely used in the design of base station power amplifier based on gallium nitride (GaN). This paper mainly studies the Doherty power amplifier, power amplifier efficiency and bandwidth back expansion technology, the main contents are as follows: firstly, through theoretical analysis of factors limiting the Doherty power amplifier efficiency and bandwidth, analysis and Research on the method of double impedance matching, meet the Doherty requirements. The active load modulation method can be used for output matching network design of Doherty power amplifier, simplified load modulation combined with network terminal, ensure the amplifier in the power back To achieve high efficiency back, and effectively broaden the bandwidth. Secondly, based on the double impedance matching method, through the analysis of the matching load impedance modulation carrier amplifier and peak output matching network, the actual circuit design and parameters for S output matching network. The design of the working frequency of the symmetrical Doherty power amplifier 2.3-2.8 GHz. The efficiency of 50% and 43% respectively in 6 dB and 9 dB power back off. Finally, analysis of the optimal phase output matching network, which use the traditional Doherty power amplifier to avoid /4 impedance change? Line, simplify the load modulation network structure of Doherty power amplifier, further broadening the bandwidth of the amplifier in order to verify the method, using different types of power amplifier tube design 1.6-2.2 GHz asymmetric Doherty power amplifier, the 31% for relative bandwidth 10, the efficiency of dB power back to 50%, consistent with efficiency and high output power bandwidth. This paper designs two kinds of symmetric and asymmetric Doherty power amplifier, solves the carrier signal in modern communication systems are on the peak efficiency and the transmission demand back polymerization technical requirements on bandwidth, in ensure high back efficiency, effectively extends the bandwidth, simulation and test results verify the correctness of the proposed method, provides technical reference for the design of power in the next generation mobile communication system amplifier.

【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN722.75

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本文编号:1375682


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