基于双向牵引技术的反向Doherty功率放大器设计

基于传统两路反向Doherty(Inverted Doherty PowerAmplifier,IDPA)在回退点处效率较低的缺点,提出了双向牵引技术与共轭匹配技术联合的设计方法,在传统反向Doherty设计方法上进行优化改进,研制了一款工作于TD-LTE频段(2570MHz^2620MHz)、结构新颖的高效率反向Doherty。实现了在保证高线性度的情况下,使得整体电路在峰值功率输出点以及回退点处都具有较高的效率。在中心频率为2600MHz的仿真结果表明,峰值输出功率(52dBm)和功率回退点(46dBm)处的效率分别高达54.9%和46.9%,回退点处的效率比AB类IDPA提高了14%,在5MHz偏频情况下,三阶互调分量为13.743dBm,与45.958dBm的基波功率相差32.215dB,符合现代功放在功率回退点处具有高效率和高线性度的设计要求。

基于ADS平台反向Doherty结构的功率放大器的设计与仿真

基于Advanced design system(ADS)平台,通过优化偏置电压和输入功率比例改善三阶互调失真(IMD3),仿真设计一款工作于2.14 GHz频段WCDMA基站不对称功率驱动的反向Doherty功率放大器(IDPA).IDPA结构中接在峰值放大器补偿线后的微带线能减少功率泄露,改善输出效率.仿真结果表明,当载波放大器的栅极偏置电压为2.74 V,峰值放大器的栅极偏置电压为0.9 V并且输入功率比例为1∶2.07,输出功率为44 dBm时其功率附加效率(PAE)为25.26%,比AB类平衡功率放大器提高了9.63%,比传统的Doherty功率放大器(DPA)提高了1.12%;IMD3为-40.82dBc,和AB类平衡功率放大器相比改善了3.34 dBc.因此,这种简单结构的不对称功率驱动的IDPA实现了高效率和高线性度的良好折中,能够很好地适用于现代无线通信系统中.

采用E类峰值放大器的反向Doherty功放设计

为获得更高的功率附加效率,采用了E类峰值放大器代替传统反向Doherty功放中的C类峰值放大器。E类峰值放大器的负载网络由一个阻抗匹配电路和两个谐波抑制电路组成。通过分析,得出了功放的设计步骤,同时为了证明分析的有效性,设计了一个工作在1.96GHz,输出为38dBm的带E类峰值放大器的反向Doherty功放。仿真结果显示,在输出功率为38dBm时,与平衡AB类功放和传统反向Doherty功放相比,带E类峰值放大器的反向Doherty功放分别有11.5%和1.1%的功率附加效率的提升。当输出功率从24dBm到38dBm变化时,测得的二次和三次谐波抑制分别大于36dB和30dB。

基于GaN的3.4~3.6 GHz高增益Doherty功率放大器

基于两级功率放大器架构,设计了一款平均输出功率为37 dBm(5 W)的高增益Doherty功率放大器。该器件通过增加前级驱动功率放大器提高Doherty功率放大器的增益,采用反向Doherty功率放大器架构,将λ/4波长传输线放置在辅助功放后端,相位补偿线放置在主功放前端,并使主功放输出匹配网络采用双阻抗匹配技术实现阻抗变换,如此可扩宽功率放大器的工作带宽。连续波测试结果显示:3.4~3.6 GHz工作频段内,饱和输出功率在44.5 dBm以上,功率饱和工作点PAE在43.9%以上;在平均输出功率(37 dBm,5 W)工作点,回退量大于7.5 dB,功率附加效率PAE为36.8%以上,功率增益在31 dB以上。

基于ADS的4 G飞地系统的IDPA仿真与优化设计

基站通信中,功率放大器常用的平衡式结构线性度高但效率低,在保证高线性度的前提下为提高效率,设计了一款反向Doherty结构的功率放大器,工作于TD-LTE频段(1880~1920 MHz),可以用于4 G飞地系统中远端机的末级功率放大,有效地提高基站的信号传输。仿真结果显示,在中心频点1900 MHz附近,峰值输出功率(53 dBm)处和回退点(44.5 d Bm)处的功率附加效率分别为62.8%和38.5%,相比于平衡式结构效率提高了13.5%,二次谐波和三次谐波均大于37 dBc。最后通过实物调试及测试验证了仿真的有效性,且额定输出功率44.5 dBm时开环ACPR±20 M大于32 dBc,该设计满足基站应用。