基于SIP RF技术的高效Doherty功率放大器的研究与设计

摘要

进入21世纪迎来了通信行业的飞速发展，仅仅几年间，我们经历了由2G，3G到4G移动通信的过渡。通信业务也从基本的满足通话、短信的业务发展到了图像、视频、音频文件的多媒体大数据业务。这也逼迫着通信技术向着更大数据容量，更快输出速率发展。
　　4G移动通信系统的诞生象征着我们跨进了一个新的时代，高速数据传输的时代，人们越来越享受这种随时随地高速网络传输的生活。LTE-Advanced作为4G时代的一个代表技术也越来越被人们所接受。相对于以往的通信系统4G移动通信系统也越来越接近于个人通信，LTE-A系统具有极宽的信号频谱带宽和信号峰值平均功率。这也要求基站射频单元尤其是射频功率放大器要具有更高的带宽和更高的效率。而Doherty结构就是一种不需要使用性能极佳的功放晶体管，仅仅是需要在结构上做出改变就可以提供这一切的一种优秀的解决方案。这也是为什么Doherty结构被誉为未来最有前景技术之一的重要原因。并且结合数字预失真技术还能在很大程度上提高并改善功率放大器线性度较差的问题。
　　本文中设计了一款能够满足LTE-Advanced系统指标的高效率小型化的Doherty功率放大器。在文中首先介绍了Doherty结构的原理，优缺点以及改进方法;其次介绍了目前通信领域中与功率放大器相关的一些技术;之后进行了设计仿真，制作出了能够满足要求使用GaN晶体管的高效率Doherty功率放大器，并进行了最终调试，调试结果完全达到设计要求;最后对SIP RF封装技术做了较为详细的介绍，并且给出了SIP形式模块化封装的设计。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究意义

1．3 研究内容与安排

2 高效Doherty放大器以及SIP RF技术的现状

2．1 引言

2．2 经典Doherty电路

2．2．1 经典Doherty电路结构

2．2．2 经典Doherty结构原理

2．2．3 Doherty中的有源负载牵引技术

2．3 优化改进的Doherty电路

2．3．1 非对称Doherty电路的理论依据

2．4 射频前端的关键技术

2．4．1 数字预失真技术

2．4．2 包络跟踪检测技术

2．5 SIP RF技术

2．5．1 层压基板封装

2．5．2 低温共烧陶瓷模块封装

2．6 小结

3 Doherty功率放大器的设计

3．1 引言

3．2 课题要求

3．2．1 指标要求

3．3 射频功率放大器的主要技术指标

3．4 射频功放的稳定性分析

3．5 设计流程

3．6 链路预算及选管

3．6．1 链路预算

3．6．2 器件选择

3．6．3 驱动级末级管件选择

3．6．4 负压芯片

3．6．5 板材选择

3．7 电路设计

3．7．1 驱动级电路设计

3．7．2 Doherty功率放大器设计

3．7．3 功分器设计

3．7．4 电源控制电路的设计

3．8 PCB版设计

3．8．1 布局

3．8．2 布线

3．9 小结

4 Doherty功率放大器的实现

4．1 引言

4．2 硬件调试

4．2．1 装配规范

4．2．2 测试仪器操作规范

4．3 整机测试

4．3．1 供电电路检查

4．3．2 调试直流工作点

4．3．3 测试平台一

4．3．4 测试平台二

4．3．5 匹配电路的调整

4．3．6 调试

4．3．7 结果分析

4．4 小结

5 SIP RF封装

5．1 引言

5．2 SIP RF封装

5．2．1 sip封装设计

5．2．2 另一种SIP封装设计

5．3 小结

6 结束语

6．1 本文总结

6．2 下一步工作建议

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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