基于包络跟踪的LTE基站功放研究

摘要

LTE通信系统的下行信号是具有高峰均比的多载波信号,这种信号对基站功率放大器的线性度提出了更高的要求。同时,出于对环保节能的需要,基站功放也必须达到高效率的要求。基于上述的应用要求,本文研究了将包络跟踪技术应用到Doherty功率放大器中,以达到在保证基站功放高效率的同时,提升系统高功率输入状态下的线性度。
　　本文的主要工作是在对Doherty放大器的研究基础上,提出利用包络跟踪信号控制Doherty放大器中峰值功放栅极电压的方法。通过这种方法,实现在小功率输入时降低栅压以获得高效率;在大功率输入时提升栅压,在牺牲小部分效率的情况下提升线性度。
　　本文的研究主要包括:
　　1.对功率放大器基本理论进行了研究,并分析了Doherty放大器的基本原理。
　　2.对包络跟踪技术进行分析和研究,并对当前主流的包络跟踪电路结构进行了系统的总结。
　　3.详细分析、研究了包络跟踪技术对Doherty放大器的电路性能的影响,并给出了分别控制载波、峰值功放栅压和漏压的结果比较。在此基础上,针对2.59GHz的LTE系统,提出了一种利用包络跟踪控制峰值功放栅压的电路结构,以改善Doherty放大器的线性性能。
　　4.对包络跟踪的Doherty放大器进行了设计和制作,并在实验室条件下进行了测试。测试结果显示,在功率回退8dB内,包络跟踪的Doherty放大器相对于传统的Doherty放大器,三阶互调改善了约3~5dBc,而效率仅恶化了2~4％左右。

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第一章 绪 论

1.1 课题背景和研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文主要工作及内容安排

第二章 Doherty功率放大器基础

2.1 功率放大器设计基础

2.2 Doherty放大器基础

2.3 总结

第三章 包络跟踪技术分析

3.1 包络跟踪放大器的分类

3.2 基于包络跟踪技术的Doherty功放设计

3.4 总结

第四章 基于包络跟踪的LTE功放设计

4.1 总体方案分析

4.2 Doherty功放仿真设计

4.3 包络跟踪模块设计

4.4 基于包络跟踪的Doherty仿真结果

4.5 总结

第五章 实物制作与测试

5.1 电路版图与散热器设计

5.2 Doherty放大器测试

5.4 包络跟踪模块测试

5.5 ET-Doherty放大器测试

5.6 总结

第六章 总结和工作展望

6.1 总结

6.2 工作展望和不足

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果