【摘要】：Doherty功率放大器(DPA)是一類利用負(fù)載牽引技術(shù)提升輸出功率回退區(qū)效率的功率放大器。自1936年提出以來,’DPA已被證實(shí)適用于采用高峰均比調(diào)制信號的現(xiàn)代通信系統(tǒng)。現(xiàn)今寬帶／多頻帶的通信系統(tǒng)的研究越來越受到關(guān)注,因此如何提升Doherty功率放大器的帶寬性能已成為研究熱點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款基于Doherty的寬帶功率放大器,提供了一種寬帶Doherty功放的設(shè)計(jì)思路與方法。主要完成了以下工作：1)在Doherty結(jié)構(gòu)中,分析了各個設(shè)計(jì)參數(shù)(功分比、偏置電壓、功率合成網(wǎng)絡(luò))、功放管參數(shù)以及功放性能(輸出功率、漏極效率、帶寬)的內(nèi)在聯(lián)系,并在此基礎(chǔ)上提出了一種Doherty設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算方法。2)基于一款等分的寬帶耦合器,使用ADS的優(yōu)化控件對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),從而得到新型的不等分寬帶耦合器,能夠在1.5 GHz至2.2 GHz間實(shí)現(xiàn)2.5 dB-6 dB不等的功分比特性。3)設(shè)計(jì)了新型的補(bǔ)償線網(wǎng)絡(luò)以替代傳統(tǒng)的單段補(bǔ)償線,從而以犧牲一定匹配性能的代價(jià)使功率放大器獲得約900 MHz的工作帶寬。并且,該補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)在功放調(diào)試后期可作為主要的調(diào)試模塊。4)仿真、加工調(diào)試并測試了所提出的寬帶Doherty功率放大器的性能。測試結(jié)果表明,該寬帶DPA實(shí)現(xiàn)了900 MHz的工作頻帶以及回退6 dB時大于30%的帶內(nèi)平均漏極效率,滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。與同類型功放相比,該寬帶DPA的相對帶寬指標(biāo)(51.4%)處于領(lǐng)先水平,由此證明了本文所提出的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算方法以及寬帶DPA結(jié)構(gòu)的可行性。
[Abstract]:Doherty power amplifier (DPA) is a kind of power amplifier which uses load traction technology to improve the efficiency of output power fallback region. Since its introduction in 1936, 'DPA has been proved to be suitable for modern communication systems using peak-to-average ratio modulation signals. Nowadays, more and more attention has been paid to the research of broadband / multi-band communication systems, so how to improve the bandwidth performance of Doherty power amplifiers has become a hot research topic. This paper designs and implements a wideband power amplifier based on Doherty, and provides a design idea and method of wideband Doherty power amplifier. The main works are as follows: 1) in the Doherty structure, the internal relations of the design parameters (power ratio, bias voltage, power synthesis network), power amplifier parameters and power amplifier performance (output power, drain efficiency, bandwidth) are analyzed. On this basis, a method for calculating the design parameters of Doherty is proposed. 2) based on an equally divided broadband coupler, a new type of unequal wideband coupler is obtained by using the optimization control of ADS. A novel compensation line network is designed to replace the traditional single-segment compensation line. The bandwidth of the power amplifier is about 900 MHz at the expense of matching performance. Moreover, the compensation network can be used as the main debugging module in the later stage of power amplifier debugging. 4) Simulation, processing, debugging and testing the performance of the proposed wideband Doherty power amplifier. The test results show that the wideband DPA achieves an operating band of 900 MHz and an average in-band drain efficiency of more than 30% at 6 dB, which meets the design requirements. Compared with the same type of power amplifier, the relative bandwidth index of the broadband DPA (51.4%) is in the leading level, which proves the design parameter calculation method proposed in this paper and the feasibility of the broadband DPA structure.
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN722.75

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本文編號：2290366