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非对称Doherty功率放大器的研究与设计

郭东亮  
【摘要】:随着无线通信系统的发展,人们对数据和信息的需求在不断的增加。功率放大器作为通信系统中最重要的模块之一,功放的性能对整个系统性能的影响至关重要。面对高速增长的移动数据业务和频谱资源短缺的威胁,高峰均比(PAR)的调制方式不断出现,如OFDM调制方式,这就对功放的线性度提出了较高的要求。此外,在全球节能减排的大环境下,通信系统中基站的效率就成为一个非常重要的指标,而功放的效率又直接影响了基站的效率。因此,如何在保证高线性度的提前下提高功放的效率一直是人们研究的重点和热点。 本课题研究了一种非对称结构的Doherty功率放大器。传统的Doherty功放只能保证在功率回退6dB的情况下,确保功放保持较高的效率。对于3G通信中出现的高峰均比的通信模式,如WCDMA系统的峰均比可达9dB,传统Doherty已经不能满足系统的需求。非对称Doherty结构功放采用两个不同功率的晶体管,能够保证系统在回退9dB或者更多的情况下,仍然保持较高的效率。完美的解决了现代通信中,高峰均比的系统效率低的问题。而频段的选择刚好与国内的TD-LTE频段相吻合,TD-LTE作为TD-SCDMA的长期演进,已经成为第四代通信系统(4G)的主流技术,所以本课题所研究的非对称Doherty功率放大器也有很大的商用价值。 本课题首先通过仿真的方式验证了非对称Doherty结构的可行性,了解了非对称Doherty工作过程中电流和电压的变化情况。最终,通过实物测试结果,对非对称Doherty的效率和线性度等性能给予了说明。


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