線(xiàn)性化Doherty功率放大器的研究

摘要 闡述了線(xiàn)性化功率放大器的發(fā)展過(guò)程。利用ADS進(jìn)行Doherty功放的仿真分析，設計了一種多個(gè)放大器并聯(lián)的Doherty功放電路，并與經(jīng)典的Doherty功放比較效率的高低、研究結果表明，此多級并聯(lián)Doherty功放電路比傳統功率放大器效率要高，并且有電路簡(jiǎn)單、成本低、工作穩定等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞 線(xiàn)性化功率放大器；Doherty功率放大器；效率

線(xiàn)性化技術(shù)發(fā)展到現在，已經(jīng)出現了各種線(xiàn)性化技術(shù)相互融合的趨勢。如前饋技術(shù)的載波消除環(huán)路中就會(huì )涉及到預失真技術(shù)，而預失真技術(shù)中也加入了反饋技術(shù)的理念。線(xiàn)性化技術(shù)和數字信號處理技術(shù)也緊密結合起來(lái)。預失真線(xiàn)性化法是在功放前加入預失真器和功放元件級聯(lián)，非線(xiàn)性失真功能內置于數字、數碼基帶信號處理域中，使其與功放展示的失真數量相當，但功能效果卻相反，進(jìn)而抵消功放的非線(xiàn)性，使功放呈線(xiàn)性特性的方法。將這兩個(gè)非線(xiàn)性失真功能相結合，便可以實(shí)現高度線(xiàn)性、無(wú)失真的系統。(1)預失真法由于結構簡(jiǎn)單、線(xiàn)性化好、對輸出功率影響小等特點(diǎn)而被廣泛采用。根據預失真器在發(fā)射機中的位置不同，可分為射頻預失真技術(shù)、中頻預失真技術(shù)和基帶預失真技術(shù)。根據預失真器處理信號的形式不同，可分為模擬預失真技術(shù)和數字預失真技術(shù)。(2)隨著(zhù)高速DSP技術(shù)的發(fā)展，FPGA的應用越來(lái)越成熟，自適應的思想被逐步引入到線(xiàn)性化技術(shù)中，相應出現了自適應前饋技術(shù)、自適應預失真技術(shù)等，這些技術(shù)的發(fā)展，使得線(xiàn)性功放的線(xiàn)性度得到了較大提升。(3)與此同時(shí)，Doherty功放技術(shù)的普遍發(fā)展，使得功放線(xiàn)性度和效率同時(shí)滿(mǎn)足現代無(wú)線(xiàn)通信應用的前景更為廣闊。

1 Doherty功率放大器
Doherty功率放大器技術(shù)指標如下：頻率范圍2．05 GHz≤f≤2．1 GHz；功率電平P1≥40 dBm；輸出功率10 W，PAE≥30％；增益≥9 dB；三階交調≤-36 dB；ACPR≤-38 dB；帶內平坦度≤1 dB。對比方案為功率回退法。
功率管采用CREE公司的SiC24010(MESFET)；基板為Roges4350；頻率范圍為1．9～2．7 GHZ；P1=40 dBm；Gain=14 dB；Bias：Vd=48 V，Idq=0．4 A，Vg=-7 V。

源牽引結果如圖3所示。通過(guò)源牽引和負載的牽引迭代，可得出源阻抗為3．85+j6．66 Ω。