【摘 要】
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在移动通信技术快速发展的今天，宽频带、高数据率和多载波已经成为移动通信发展的重要标志，但这也造成频谱资源的日益紧张。为提高频谱利用率，WIMAX和LTE等新型通信标准均采用非
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在移动通信技术快速发展的今天，宽频带、高数据率和多载波已经成为移动通信发展的重要标志，但这也造成频谱资源的日益紧张。为提高频谱利用率，WIMAX和LTE等新型通信标准均采用非恒定包络的OFDM调制技术。OFDM信号是由多个独立的经过调制的子载波信号相加而成的，这样的合成信号会产生较大的峰均比，这就对功放的线性度造成了极大的挑战。与此同时，传统功率放大器是采用功率回退的方式来满足线性度的要求。然而，功率回退的方式会导致功率放大器的效率极低，造成能源浪费的同时给散热设计带来了很大的难度。因此，兼顾高效率和高线性度的射频功率放大器成为当前研究的热点问题之一。 针对以上问题的分析，本文基于可有效提高功放效率的Doherty理论，在传统Doherty技术的基础上衍生了多种新型Doherty结构，采用ADS软件设计并仿真了包括非对称Doherty功放、三路Doherty功放、三级Doherty功放和F类Doherty功放在内的四种高效率功率放大器。根据仿真参数，实物实现了一款平均输出功率为50W的FDD-LTE基站三级Doherty功率放大器和一款平均输出功率为30W的FDD-LTE基站F类Doherty功率放大器，并将其与数字预失真系统结合，在保证线性度的基础上，大幅提高了功放在功率回退范围内的效率。实测结果显示，设计的三级Doherty功放小信号增益为12.5dB左右，平均输出功率处的功率附加效率保持在40％左右，且在整个9dB回退范围内功率附加效率曲线相对平坦，经过数字预失真系统纠正后的ACLR达-62dBc@10MHz;而F类Doherty功放小信号增益为15dB左右，整个6dB回退范围内的功率附加效率大于43％，经过数字预失真系统纠正后的ACLR达-63dBc@10MHz。实测结果很好的验证了理论的正确性，设计的功放基本满足现代功放高功率回退、高效率和高线性度的设计要求。
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