高效率双带Doherty功率放大器的研究

摘要

目前无线通信系统正朝着多频带以及多载波高数据速率方向快速发展，在这样的研究背景下，应用于基站发射机中的宽带以及多带射频功率放大器正逐渐成为研究热点。本文通过对双频无源器件的研究探讨了高效率双频段Doherty功率放大器的设计思路与方法。针对不同条件下的应用要求，研究并实现了改进型双频Doherty功率放大器结构。主要工作总结如下：
　　（1）双频无源器件为功率放大器双频拓展的基础。通过对典型T型微带以及π型微带等双频电路结构的分析与讨论，设计了双频阻抗匹配网络、双频补偿线以及双频功分器等，为设计实现双频Doherty功率放大器提供了重要参考依据与无源基础。
　　（2）本文研究了一种改进型双频带匹配网络拓扑，通过设计双频加载线与进一步拓展典型双频λ/4阻抗变换线结构应用范围，使其可以在任意两个频率上将有源器件的输入/输出端反射系数匹配到系统标准50Ω负载。讨论了不同工作频率比条件下双频匹配网络的实现方案，最后通过仿真验证该拓扑结构的可实现性。
　　（3）本文提出了一种改进型的双频相移线结构作为本次设计双频Doherty功率放大器的补偿线方案。这种结构在两个工作频率上实现需要的不同相移，并且等效特征阻抗为50Ω。介绍了该结构的理论推导与设计方法，并通过仿真验证了该方案。
　　（4）本文在理论上系统的阐述了双频Doherty功率放大器设计方法，包含各个子部分方案的理论分析与仿真验证。最后设计了应用CREE CGH40010的工作频率为1600MHz与3500MHz的双频Doherty功率放大器，实测结果输出功率大于10W，6dB回退效率分别大于41％（1600MHz）和35%（3500MHz），实现了双频工作的目标。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景与意义

1.2 Doherty功率放大器研究背景

1.3本文主要研究内容及结构安排

第二章 功率放大器双频拓展无源基础

2.1等效双频阻抗变换线

2.2双频无源功分器设计

2.3本章小结

第三章 双频功率放大器

3.1射频功率放大器概述

3.2射频功率放大器设计理论

3.3双频AB类功率放大器设计

3.4本章小结

第四章 双频Doherty功率放大器

4.2 Doherty功率放大器中的补偿线以及其双频拓展

4.3双频Doherty功率放大器方案与仿真

4.4实际测试

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1论文总结

5.2工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果