【摘 要】
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在5G通信飞速发展和演变的当今,频谱资源日益紧张,同时分配给运营商的频段呈现碎片化的形式。为了使无线通信系统能够平滑的过渡和升级,现阶段要求射频前端可以满足多频或者宽带工作。而Doherty功放技术是目前的无线通信系统中应用最广泛的功放技术,这就使得Doherty功放在满足效率和线性度的同时,要向着多频或者宽带的方向不断发展。本文对Doherty功放的高效率和双频扩展进行了分析与研究,并进行了实物
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在5G通信飞速发展和演变的当今,频谱资源日益紧张,同时分配给运营商的频段呈现碎片化的形式。为了使无线通信系统能够平滑的过渡和升级,现阶段要求射频前端可以满足多频或者宽带工作。而Doherty功放技术是目前的无线通信系统中应用最广泛的功放技术,这就使得Doherty功放在满足效率和线性度的同时,要向着多频或者宽带的方向不断发展。本文对Doherty功放的高效率和双频扩展进行了分析与研究,并进行了实物加工测试及验证。本文所做的工作主要分为以下三个部分:(1)采用了双边微带枝节线进行双频匹配网络的设计,并在此基础上加入了带陷滤波结构增加了双频带之间的隔离度。使用ADS进行了仿真和加工测试,最终得到了一款工作在1.5GHz与2.4GHz的双频段功率放大器。在1.5GHz和2.4GHz频点的功率附加效率分别为66%和64.5%;增益达到了12.8dB和11.5dB。其中在带间隔离频点2.0GHz处的传输功率和效率基本为0,双频带间的隔离度明显提高。(2)根据经典的Doherty技术理论,设计了一款工作频率为3.4GHz-3.6GHz Doherty功率放大器。在该频段内,Doherty功放的饱和漏极效率达到了65%-70%,饱和输出功率均在43dBm以上;其6dB回退漏极效率达到了45%-50%。通过对该Doherty功率放大器的设计与研究,为后续的双频Doherty设计理论打下了基础。(3)结合双频匹配网络和双频偏置网络,提出阻抗反向牵引的方法,设计了一款工作在2.6GH和3.5GHz的高带间隔离度和高效率的双频Doherty功率放大器。该放大器在2.6GHz和3.5GHz的饱和漏极效率达到了65%和64%,饱和输出功率均在43.5dBm以上;6dB回退漏极效率分别达到了50%和45%。基本实现了双频Doherty功率放大器的设计目标。
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