高效率双频段Doherty功率放大器的设计

发布时间：2021-05-23 22:33

　　在5G通信飞速发展和演变的当今,频谱资源日益紧张,同时分配给运营商的频段呈现碎片化的形式。为了使无线通信系统能够平滑的过渡和升级,现阶段要求射频前端可以满足多频或者宽带工作。而Doherty功放技术是目前的无线通信系统中应用最广泛的功放技术,这就使得Doherty功放在满足效率和线性度的同时,要向着多频或者宽带的方向不断发展。本文对Doherty功放的高效率和双频扩展进行了分析与研究,并进行了实物加工测试及验证。本文所做的工作主要分为以下三个部分:（1）采用了双边微带枝节线进行双频匹配网络的设计,并在此基础上加入了带陷滤波结构增加了双频带之间的隔离度。使用ADS进行了仿真和加工测试,最终得到了一款工作在1.5GHz与2.4GHz的双频段功率放大器。在1.5GHz和2.4GHz频点的功率附加效率分别为66%和64.5%;增益达到了12.8dB和11.5dB。其中在带间隔离频点2.0GHz处的传输功率和效率基本为0,双频带间的隔离度明显提高。（2）根据经典的Doherty技术理论,设计了一款工作频率为3.4GHz-3.6GHz Doherty功率放大器。在该频段内,Doherty功放的饱和... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 双频功率放大器的研究现状
        1.2.2 Doherty功率放大器的研究现状
        1.2.3 双频Doherty功率放大器研究现状
    1.3 本文的主要内容及结构安排
第二章 功率放大器理论基础
    2.1 功率放大器的结构与分类
        2.1.1 功率放大器的结构
        2.1.2 功率放大器的分类
    2.2 功率放大器的主要技术指标
        2.2.1 增益
        2.2.2 输出功率
        2.2.3 效率
        2.2.4 线性度
        2.2.5 工作频率
        2.2.6 稳定性
    2.3 功放设计中的相关理论
        2.3.1 共轭匹配和功率匹配
        2.3.2 负载牵引技术
        2.3.3 负载线理论
    2.4 本章小结
第三章 双频功率放大器的研究与设计
    3.1 双频匹配网络的研究与分析
        3.1.1 基于双边微带枝节线的双频匹配网络分析
        3.1.2 增加双频匹配带间隔离度的研究
    3.2 双频功率放大器的设计
        3.2.1 晶体管等效模型的分析
        3.2.2 最佳阻抗的确定
        3.2.3 双频匹配网络设计
        3.2.4 偏置电路设计
    3.3 双频功率放大器的仿真与测试
        3.3.1 原理图仿真与优化
        3.3.2 版图与原理图联合仿真与调试
        3.3.3 实物加工与测试
    3.4 本章小结
第四章 Doherty功率放大器的研究与设计
    4.1 Doherty技术理论
        4.1.1 有源负载牵引理论
        4.1.2 Doherty电路的工作状态分析
        4.1.3 Doherty功率放大器的组成结构及工作原理
    4.2 3.5GHz Doherty功率放大器的设计
        4.2.1 设计指标
        4.2.2 载波功放的设计
        4.2.3 峰值功放的设计
        4.2.4 威尔金森均分功分器的设计
        4.2.5 后匹配的设计
    4.3 3.5GHz Doherty功率放大器的仿真与测试
        4.3.1 Doherty功放的整体原理图仿真与优化
        4.3.2 版图与原理图联合仿真与调试
        4.3.3 实物加工与测试
    4.4 本章小结
第五章 双频Doherty功率放大器的研究与设计
    5.1 Doherty功率放大器的双频匹配的研究
    5.2 双频Doherty功率放大器的设计
        5.2.1 设计指标
        5.2.2 威尔金森不均分功分器的设计
        5.2.3 双频载波功放的设计
        5.2.4 双频峰值功放的设计
        5.2.5 后匹配的设计
    5.3 双频Doherty功率放大器的仿真与测试
        5.3.1 双频Doherty功放的整体原理图仿真与优化
        5.3.2 版图与原理图联合仿真与调试
        5.3.3 实物加工与测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]5G无线通信技术概念及相关应用[J]. 宋佰俊,张明星,王世熠.  计算机产品与流通. 2019(12)
[2]可重构多波段射频功率放大器设计[J]. 徐谦,刘太君,叶焱,郭晓锋,李瑞阳.  无线电通信技术. 2014(03)

硕士论文
[1]GaN材料高效率Doherty射频功率放大器的研究与设计[D]. 冯云轩.北京邮电大学 2014



本文编号：3203081