450MHz频段Doherty功率放大器的实现

发布时间：2017-08-05 03:18

  本文关键词：450MHz频段Doherty功率放大器的实现

  更多相关文章： Doherty 阻抗变换 3dB电桥 (PAE)功率附加效率 有源负载牵引

【摘要】：功率放大器是通讯系统中最重要的模块之一,随着当代通信系统的发展,对功率放大器的性能要求也越来越高。另一方面,在当今科技迅猛发展的社会中,频谱资源变得日趋紧张,在有限的频带内数据传输的速率也越来越高,为了适应这一发展需要,在实际的通信中,采用了各种复杂的调制方式,例如在第三代移动通信系统中的WCDMA标准和第四代移动通信中的OFDM调制技术。在这些调制技术中,发射信号都会产生高峰均比,因此功率放大器必须拥有良好的线性度。为满足线性度的要求,通常使用功率回退的方法,改善放大器的线性度,而这往往会使得功率放大器的效率大大降低。因此,功放的效率增强技术就成为现阶段研究的热点。目前,用Doherty功放技术提高效率,再结合数字预失真(DPD)技术改善线性,是当前功放技术的主流。本文设计的是一款工作频段为419MHz-481MHz的Doherty功率放大器,饱和输出功率可达250W,与传统的Doherty功放设计不同,采用3dB电桥取代冗长的四分之一波长微带线,实现阻抗变换功能,这可以大大减小阻抗变换网络的电路尺寸,是Doherty功放技术领域的一个新研究方向。文中通过ADS仿真验证了3dB电桥在阻抗变换的过程中能起到和传统的四分之一波长微带线相同的作用。经测试,实际加工好的功放性能也良好,对比传统的AB类功率放大器,在功率回退7d B时,功率附加效率提升了14%。本文主要内容分为四个章节。第一章为绪论,对功放的主要技术指标和常用的功放效率增强技术作了简单介绍。第二章介绍了Doherty功率放大器的基本电路原理。第三章通过ADS仿真软件对3dB电桥的阻抗变换和有源负载牵引过程进行了仿真验证,接着介绍了在设计Doherty功放中具体每一步的仿真过程,并给出了仿真结果图。第四章中,主要介绍Doherty功放的实际调试工作,以及对Doherty功放进行性能测试。最后的章节中,则对整篇文章进行了整体的概括,对完成的Doherty功放进行分析,并给出了下一步的改进方向。
【关键词】：Doherty 阻抗变换 3dB电桥 (PAE)功率附加效率 有源负载牵引
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN722.75
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 功率放大器在无线通信中的重要性9-10
• 1.2 功率放大器的主要技术指标10-13
• 1.3 常用的功放效率增强技术13-16
• 1.4 Doherty功放技术的研究现状16-18
• 1.5 论文主要内容18-19
• 第二章 Doherty功放的基本理论19-29
• 2.1 有源负载牵引理论19
• 2.2 Doherty功放中的有源负载牵引19-21
• 2.3 Doherty工作状态分析21-23
• 2.4 Doherty功放效率公式23-28
• 2.4.1 低功率输出模式时的效率公式23-25
• 2.4.2 中等功率输出模式时的效率公式25-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 450MHz频段Doherty功放的仿真设计29-45
• 3.1 用 3dB电桥实现Doherty功放的可行性仿真验证29-33
• 3.1.1 低功率输出模式时的阻抗变换作用29-31
• 3.1.2 有源负载牵引的仿真验证31-33
• 3.2 Doherty功率放大器的设计指标和功放管型号选择33-34
• 3.3 Doherty功率放大器的仿真设计34-44
• 3.3.1 主功放的仿真设计34-37
• 3.3.2 低功率输出模式时主功放的效率提升仿真37-40
• 3.3.3 辅功放的仿真设计40-41
• 3.3.4 完整的Doherty功率放大器仿真设计41-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 Doherty功率放大器的调试与测试45-66
• 4.1 主功放的调试与测试45-57
• 4.1.1 功放管的PCB板图设计45-46
• 4.1.2 主功放的装配46-48
• 4.1.3 主功放的性能测试48-53
• 4.1.4 低功率输出模式时主功放效率提升的调试53-57
• 4.2 辅功放的装配与调试57-59
• 4.3 Doherty功率放大器的调试与测试59-66
• 4.3.1 低功率输出模式时主功放效率提升的调试59-60
• 4.3.2 完整的Doherty功率放大器性能测试60-65
• 4.3.3 本章小结65-66
• 总结与展望66-67
• 参考文献67-70
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果70-71
• 致谢71-72
• 附件72

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本文编号：622964