应用于5G通信频段的Doherty功率放大器的研究与设计

发布时间：2023-06-04 04:26

　　随着现代移动通信系统的发展,对无线系统发射端模块的性能提出了更为严格要求。功率放大器作为发射端的核心器件,对其线性度和效率有了更高的要求。尤其是新的调制技术均采用较为复杂的非恒包络调制方式,这就使得信号峰均比较高,可以达到6～12dB,使得功率放大器的线性度必须达到更高的要求。为了满足无线通信系统对线性度和效率的要求,Doherty技术被广泛采用。Doherty结构是一种在高输出回退时提高效率的技术。它的主要优点就是:简单的电路结构,无需复杂的辅助结构及配置,具有更宽的带宽。同时第三代的GaN许多前两代所不具有的优良特性,基于该材料的制作功率放大器具有更为优秀的性能,能更好地满足无线通信技术对功率放大器的工作要求。为了进一步减小Doherty功率放大器的尺寸,本文中对微带线采用了内匹配的设计方式,缩小了功率放大器的尺寸。本文中设计并实现了两款不同频段的Doherty功率放大器。一款功率放大器的工作频段为3.9～4.2GHz,输入信号为连续波,该Doherty功率放大器的尺寸仅为27.4mm×30.8mm,饱和输出功率达到48dBm以上,饱和时漏极效率均达到了 55%及以上,输出功率回退...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 论文的主要工作
第二章 GaN HEMT概述
    2.1 GaN HEMT器件基本概述
    2.2 GaN HEMT的工艺描述
    2.3 GaN HEMT的等效电路模型
        2.3.1 小信号等效电路模型
        2.3.2 大信号模型
第三章 功率放大器相关基础
    3.1 功率放大器的重要参数
        3.1.1 工作频率
        3.1.2 功率增益和增益平坦度
        3.1.3 输出功率
        3.1.4 效率和附加效率
        3.1.5 交调失真
    3.2 功率放大器的分类
        3.2.1 A类放大器
        3.2.2 B类功率放大器
        3.2.3 AB类功率放大器
        3.2.4 C类放大器
        3.2.5 D类功率放大器
        3.2.6 E类功率放大器
        3.2.7 F类功率放大器
    3.3 Doherty功率放大器
        3.3.1 基本电路结构
        3.3.2 工作原理
        3.3.3 Doherty功率放大器的工作模式
        3.3.4 Doherty功率放大器的优化方式
    3.4 功率分配器和功率合成器
    3.5 总结
第四章 Doherty功率放大器的设计
    4.1 4.0GHz的Doherty功率放大器设计
        4.1.1 管芯选择
        4.1.2 主功放设计
        4.1.3 辅助功放设计
        4.1.4 功率分配器设计
        4.1.5 功率合成器设计
    4.2 5.0GHz的Doherty功率放大器设计
        4.2.1 管芯选择
        4.2.2 主功放设计
        4.2.3 辅助功放设计
        4.2.4 功率分配器设计
        4.2.5 功率合成器设计
    4.3 总结
第五章 Doherty功率放大器的测试与结果
    5.1 放大器的测试方法与测试系统
        5.1.1 放大器的测试系统
        5.1.2 放大器的测试方法
    5.2 放大器的测试结果与分析
        5.2.1 4.0GHz的Doherty功率放大器的测试
        5.2.2 4.9GHz的Doherty功率放大器的测试
    5.3 总结
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3830686