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Doherty功率放大器技术在通信领域的应用研究随着移动通信技术的迅速发展，通信设备对功率放大器(PA)的要求越来越高，如何提高PA的效率成为了一个重要的课题。
Doherty功率放大器技术因其高效、普适等特性，成为了当前研究的热点之一。
本文将对Doherty功率放大器的工作原理、性能优势以及在通信领域的应用等进行综述。
一、Doherty功率放大器的工作原理Doherty功率放大器是一种基于分级合并原理的功率放大器，其基本原理是将两个或多个功率放大器级联，使之达到较高的效率和线性度。
其中，一个为主放大器，另一个或多个为辅助放大器。
主放大器负责低功率区域的放大，而辅助放大器则负责高功率区域的放大，这使得Doherty功率放大器在保持高效率的同时，能够具备较好的线性度。
具体来讲，Doherty功率放大器主要由三个部分组成：功率分配器、主放大器和辅助放大器。
当输入信号的功率较小时，主放大器相对辅助放大器输出基本的功率，功率分配器将输入信号分配给主放大器和辅助放大器。
当输入信号功率增加时，辅助放大器逐渐增大输出功率，主放大器输出功率逐渐减少。
由于功率分配器的作用，输入信号能够分别给主放大器和辅助放大器提供大约相等的功率，从而保持了较好的功率合并和较好的线性度。
二、Doherty功率放大器的性能优势相对于传统的类AB功率放大器，Doherty功率放大器具有以下几个显著的优势。
1. 高效。
Doherty功率放大器能够在保持较高的输出功率的同时，具备较高的转换效率。
研究表明，相对于传统的类AB功率放大器，Doherty功率放大器的效率提高了30%以上。
2. 线性度好。
Doherty功率放大器能够在保证高效率的同时，保持了较好的线性度。
这是由于Doherty功率放大器采用分级合并原理，主放大器和辅助放大器共同合作，使得输出信号具备较好的线性度。
3. 适应多频段。
Doherty功率放大器通常具有宽频带的特性，适用于多种频段。
一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器逆F类Doherty射频功放是一种高效率的射频功放设计，它结合了传统的逆类功放和Doherty功放的优点。
逆F类功放是一种高效的功放设计，可以在保持电流波形宽带的情况下，最大限度地降低功率损耗。
Doherty功放是一种功率放大器的配置方法，可以提高整个功放系统的效率。
将这两种功放结构相结合，可以实现高效率的射频功放设计。
逆F类功率放大器的特点在于其电流波形宽带，并且在时域上具有较好的线性特性。
这样可以保持功放的高效率，并且在整个频率范围内都能保持良好的性能。
在传统的逆F 类功放中，输入功率的变化会导致漏极电流的变化，从而降低了功放的效率。
为了解决该问题，Doherty功放提出了一种增益补偿的方法，可以在不同功率级别下保持功放的高效率。
逆F类Doherty射频功放的设计中，主要分为两个功放单元：主功放和辅助功放。
主功放负责低功率级别的放大，而辅助功放负责高功率级别的放大。
两个功放单元之间通过相位调整网络连接在一起，以保证在不同功率级别下的良好匹配。
在低功率级别下，主功放工作在饱和区，功率增益较高；在高功率级别下，辅助功放工作在线性区，功率增益较低。
通过这种配置，可以在不同功率级别下都保持较高的功放效率。
逆F类Doherty射频功放的设计中，还需要注意一些细节。
功放的外部匹配网络需根据实际工作频段进行调整，以实现最佳效果。
功放的传输线长度需精确控制，以保证主、辅助功放的输出信号在功分网络中相互补偿。
功放的直流偏置也需要进行精确调整，以确保功放工作在最佳点，提高整个功放系统的效率。
在实际应用中，逆F类Doherty射频功放被广泛应用于无线通信、雷达系统、卫星通信等领域。
由于其高效率的特点，可以显著减少功率损耗，并且在满足高功率需求的同时保持良好的性能。
逆F类Doherty射频功放在无线通信领域具有广阔的应用前景。
Doherty 功率放大器现代无线通信系统在增加带宽和增加高速率数据传输应用的载波数方面已经做出了很大的进步。
记忆效应使有较宽瞬时带宽的高功率放大器的设计非常困难。
除了要考虑带宽之外，无线传输系统像CDMA2000，宽带码分复用（WCDMA ），直角频分多路器等的瞬时传输功率非常宽又非常迅速，加载了高峰均比的信号。
系统的基站功放需要高线性来无失真的放大高PAR 信号源。
为了满足线性要求，功率放大器通常以A 类或AB 类模式偏置，并且必须工作在输出峰值大量反馈回来的状态。
对现代无线通信系统的功率放大器的另一个要求是高效率。
随着通信系统尺寸和成本的下降，冷却系统应该逐渐变得简单而且体积小，这就要求功放的效率高。
由于back-off 操作，基站功放的效率非常低，让效率提高的技术变得越来越重要。
要求在很宽的瞬时带宽范围内高效和满足线性的基站功放设计技术已经成为一个热门话题。
在本文中，我们向大家展示能够满足这些高要求的Doherty 功率放大器。
我们介绍它的工作原理，包括线性和效率的改善，和放大器的基本电路配置。
还描述了在很宽的频带范围内进行操作和改善线形的最先进的设计方法。
为了认证需要，Doherty 功率放大器采用径向扩散氧化物半导体晶体管和测量的WCDMA 4FA 信号。
这些结果显示Doherty 放大器在带宽，效率和线性要求方面是基站功率放大器的首选。
Doherty 放大器操作Doherty 放大器是1936年由.W.H. Doherty 首先提议的。
最初的Doherty 放大器包括两个放大管和一个阻抗倒相网络。
就像[3]中详细介绍的，使用RF Doherty 放大器之后RF 功率放大器的效率提高了。
这个放大器由一个载波放大器和一个峰值放大器组成。
输出负载通过阻抗倒相器（四分之一波长传输线）连接到载波放大器再直接通到峰值放大器。
图1（a ）显示的是分析Doherty 功率放大器的运算图。
两个电流源表示放大器。
doherty功放工作原理Doherty功放工作原理Doherty功放是一种高效率功率放大器，它在无线通信系统中广泛应用。
它的工作原理基于用于放大无线信号的两个功率放大器的组合。
Doherty功放的设计旨在提高功率放大器的效率，同时保持信号的线性度和带宽。
在传统的功率放大器中，通常使用一个单一的放大器来放大输入信号。
然而，这种设计在高功率输出时会导致低效率。
为了解决这个问题，Doherty功放采用两个功率放大器，分别称为主放大器和辅助放大器。
主放大器负责处理输入信号的大部分功率，而辅助放大器则负责处理输入信号的低功率部分。
这样，主放大器可以在高功率输出时提供高效率，而辅助放大器则可以在低功率输出时提供更高的效率。
Doherty功放的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1. 输入信号经过功率分配器分为两路，一路进入主放大器，一路进入辅助放大器。
2. 主放大器负责放大输入信号的高功率部分。
为了提高效率，主放大器采用了一种特殊的调制技术，称为压缩。
3. 辅助放大器负责放大输入信号的低功率部分。
为了提高效率，辅助放大器采用了一种特殊的调制技术，称为增益。
4. 主放大器和辅助放大器的输出信号通过一个功率组合器进行合并，得到最终的输出信号。
Doherty功放的设计旨在提高功率放大器的效率。
通过合理的功率分配和调制技术，Doherty功放可以在高功率输出时提供高效率。
与传统的功率放大器相比，Doherty功放可以将功率放大器的效率提高到更高的水平。
除了高效率，Doherty功放还具有良好的线性度和带宽特性。
由于信号被分为两个部分分别放大，Doherty功放可以避免信号失真问题。
同时，Doherty功放还可以在宽带信号放大时保持高效率。
Doherty功放是一种高效率功率放大器，它通过使用两个功率放大器的组合来提高功率放大器的效率。
其工作原理基于合理的功率分配和调制技术，以提供高效率、良好的线性度和带宽特性的信号放大。
一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器引言射频功率放大器在无线通信系统中扮演着非常重要的角色，它能够将输入的低功率射频信号转化为高功率输出信号，从而实现信号的传输和覆盖。
传统的射频功率放大器在高功率输出的同时往往会伴随着能效低和线性度差的问题。
为了解决这一问题，逆F类Doherty射频功率放大器应运而生，它在保持高功率输出的同时大幅提高了能效和线性度。
本文将介绍一种高效率的逆F类Doherty射频功率放大器的设计原理、性能特点和应用前景。
一、逆F类Doherty射频功率放大器的设计原理逆F类Doherty射频功率放大器是在传统的Doherty功率放大器基础上发展而来的。
Doherty功率放大器采用了主、辅两路并联的方式，主路负责低功率部分信号的放大，而辅路则负责高功率部分信号的放大。
这种并联的设计可以有效提高功率放大器的能效和线性度。
而逆F类Doherty功率放大器则在这基础上进一步优化了功率放大器的效率。
二、高效率逆F类Doherty射频功率放大器的性能特点1. 高效率：逆F类Doherty射频功率放大器在高功率输出情况下依然能够保持较高的能效，有效解决了传统射频功率放大器能效低的问题。
在大多数工作条件下，逆F类Doherty功率放大器的能效可以超过50%，远高于传统的功率放大器。
2. 高线性度：逆F类Doherty功率放大器通过相位调制和动态调节，实现了在不同输出功率下的线性放大，能够在保证高功率输出的减小了信号失真和非线性失真的问题，提高了信号的传输质量。
3. 宽带性能：逆F类Doherty功率放大器具有较好的宽带性能，适用于多种频段和载波宽度的通信系统，并且在频率和功率偏移时能够保持较好的性能表现。
4. 稳定性好：逆F类Doherty功率放大器采用了多种自适应和反馈控制技术，能够保持在不同工作条件下的稳定性和动态性能，具有较好的抗干扰和抗变化能力。
三、应用前景高效率逆F类D类射频功率放大器具有广阔的应用前景。
一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器1. 引言1.1 背景介绍射频功率放大器在通信领域起着至关重要的作用，其功率放大和效率是衡量其性能的重要指标。
传统的射频功率放大器存在效率低、线性度差等问题，因此人们提出了各种改进方案来提高其性能。
Doherty功率放大器由William H. Doherty于1936年提出，是一种有效提高功率放大器效率的技术，通过分别控制主放大器和辅助放大器的工作状态，实现功率放大与效率的平衡。
本文将重点介绍高效率逆F类Doherty射频功率放大器的设计原理、性能分析及优势，并展望未来该技术的发展前景。
通过深入探讨该技术，有望为射频功率放大器的性能提升和在通信领域的广泛应用提供有力支撑。
1.2 研究意义射频功率放大器在通信系统中扮演着至关重要的角色，它的性能直接影响到整个系统的工作效果。
传统的射频功率放大器存在效率低、线性度差等问题，而高效率逆F类Doherty射频功率放大器的出现为解决这些问题提供了新的思路和方法。
研究高效率逆F类Doherty射频功率放大器的意义在于提高通信系统的能效，减少能耗，延长设备寿命，并提升通信系统的性能和可靠性。
高效率逆F类Doherty射频功率放大器还具有节省成本、减小设备尺寸等优势，对于推动通信技术的发展和应用具有重要的推动作用。
深入研究高效率逆F类Doherty 射频功率放大器的设计原理和性能分析，探讨其在实际应用中的优势和未来发展趋势，对于促进通信技术的创新和进步具有重要的意义。
2. 正文2.1 高效率射频功率放大器概述高效率射频功率放大器是一种能够有效提高功率放大器效率的技术。
传统的功率放大器在高功率输出时存在效率低、失真大等问题，而高效率射频功率放大器则能够在保持高线性度的情况下提高功率放大器的效率。
通过优化设计和结构，高效率射频功率放大器能够在低功率输出时实现高效率，而在高功率输出时也能保持较高的效率。
高效率射频功率放大器的设计需要考虑多方面因素，包括功率输出、频率范围、线性度、效率等。
中图分类号:T N702 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2007)03-0045-06线性化Doherty 功率放大器设计耿 知,郭 伟(华中科技大学电子与信息工程系,武汉430074)摘 要:结合射频数字预失真技术和Doherty 技术提出了一种WC DM A 线性化功率放大器的设计方案。
通过计算机辅助设计和ADS 仿真分析,功率放大器在输出35瓦(45.4dBm )的情况下,AC LR 达到-55dBc 。
关键词:WC DM A ;射频数字预失真;Doherty ;邻近信道泄漏功率比;PAEDesign of linearized Doherty pow er amplifierGE NG Zhi ,G UO Wei(Dep artment of Electronic and I nform ation E ngineering ,Central China U niversity ofScience and T echnology ,Wuh an 430074,China )Abstract :A design of linearized WC DM A power am plifier is introduced in this paper ,combining RF DPDand Doherty techniques.By the help of com puter aided design and ADS s oftware simulation ,it presents that when power am plifier outputs 35W ,AC LR has reached -55dBcs.K ey w ords :WC DM A ;RFDPD (radio frequency digital predistortion );Doherty ;AC LR ;PAE0 引言WC DM A 采用的QPSK 调制方式和3.84MH z 的扩频码使得射频信号呈现出很高的峰均比(PAR )和快速的包络变化,这对功率放大器的设计提出了更高的线性要求。
一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器逆F类Doherty射频功率放大器是一种高效率的射频功率放大器。
它通过将输人信号分成两路，分别经过主放大器和辅助放大器的方式来工作。
这种放大器被广泛应用在无线通信系统中，特别是在4G和5G应用中。
逆F类Doherty射频功率放大器的主要构造包括输入匹配网络、主放大器、辅助放大器和输出匹配网络。
输入匹配网络用来匹配输入信号的阻抗，以使得信号能够有效地输送到主放大器和辅助放大器。
主放大器是射频功率放大器的主要部件，负责放大输入信号。
而辅助放大器则用来在主放大器无法提供足够功率的时候提供额外的放大功率，以提高整个放大器的效率。
输出匹配网络则用来匹配输出信号的阻抗，以使得输出信号能够有效地传输到负载端。
逆F类Doherty射频功率放大器的工作原理是基于Doherty技术。
在正常工作情况下，主放大器和辅助放大器的输出功率是相等的。
当输入信号的功率较低时，辅助放大器将提供额外的功率来补偿，从而实现高效率的放大。
在输入信号功率较高的情况下，辅助放大器的功率被减小，使得整个放大器的效率得以提高。
这种工作方式使得逆F类Doherty射频功率放大器能够在不同输入功率下保持较高的效率。
逆F类Doherty射频功率放大器相比于传统的功率放大器有很多优点。
它能够在宽带范围内实现较高的功率效率，因此适用于多频段的无线通信系统。
由于辅助放大器只在需要时才提供额外功率，因此能够减少功耗和热量产生，提高整个系统的可靠性和寿命。
逆F类Doherty射频功率放大器具有较低的交叉调制失真和谐波失真，能够提供更高的输出线性度和更好的信号质量。
逆F类Doherty射频功率放大器是一种高效率的射频功率放大器，适用于无线通信系统中的功率放大应用。
它在多频段、高效率和低功耗等方面具有优势，对于提高整个系统的性能和可靠性具有重要意义。
一、引言在现代无线通信系统WCDMA、CDMA2000 及将来的4G（LTE-Advanced）通信标准中，都采用具有高峰均比(PAR)的数字调制信号如QPSK和64QAM 等宽带线性调制方式，对功率放大器的线性度提出严格的要求，同时也对功率放大器的信道带宽提出了更高的要求。
传统基站中的功放需大功率回退来满足线性度，同时功放的效率大大降低，严重影响系统的性价比。
作为一种高效率功率放大器，传统的Doherty功率放大器（DPA）可以在功率回退6dB时提供足够高的效率，但已经无法满足未来更高速无线通信系统高峰均比（>10dB）的要求。
相比之下，非对称DPA以其更大的功率回退范围正逐渐成为目前的研究热点。
本文针对国家科技重大专项课题“高效率、线性宽带功放模块”，设计了一种工作于450MHz-470MHz频段，具有4.4%信号带宽的非对称宽带DPA。
所设计的DPA在饱和功率回退9dB（40dBm）的情况下，功率附加效率（PAE）为42%，经过数字预失真改善后，相邻频道泄漏比（ACLR）<-44dBc，达到项目设计要求，可以较好地应用于未来LTE-Advanced 系统。
二、非对称Doherty功率放大器传统的DPA包括载波功放和峰值功放两个电路，载波功放通常工作于AB类，峰值功放工作于C 类，电路简化模型如图1 所示，其中载波功放和峰值功放均用压控电流源代替。
理想情况下，小信号时，DPA只有载波功放工作，由于输出电路中的阻抗变换作用，载波功放的负载阻抗增大，输出电压迅速达到最大值，效率提高至最大值；到临近点时（Vmax/2），峰值功放开启，通过负载调制作用，载波功放的负载阻抗逐渐减小，输出电流增大，由于峰值功放此时效率较低，DPA总体效率略为降低；当输入信号达到最大值时，载波功放和峰值功放同时达到最佳负载阻抗，输出功率达到最大，效率再次达到最大值。
DPA中载波/峰值功放输出基波电压与漏极效率如图2所示。
doherty功放工作原理
Doherty功放是一种高效率的射频功放，它的工作原理是基于将输入
信号分成两个不同的信号，一个被称为主信号，另一个被称为辅助信号。
主信号驱动主放大器，而辅助信号驱动辅助放大器。
这种技术可
以提高功率放大器的效率，并减少功率损失。
Doherty功放最初是在20世纪30年代由威廉·亨利·多赫蒂（William Henry Doherty）发明的。
它在许多无线通信应用中都得到了广泛应用，包括手机、卫星通信和广播电视等领域。
Doherty功放的优点之一是它可以提供高达70%以上的能量转换效率。
这意味着它可以在低功率输入下实现高功率输出。
此外，Doherty功
放还具有良好的线性特性和高可靠性。
在Doherty功放中，主放大器和辅助放大器之间存在一定的相位差。
这个相位差使得主放大器只负责处理输入信号的峰值部分，而辅助放
大器则负责处理输入信号的低电平部分。
这种分离使得每个部分都能
够以最高效率工作，从而提高了整个功放的效率。
Doherty功放的设计需要考虑许多因素，包括输入信号的频率、功率
和波形等。
此外，还需要考虑主放大器和辅助放大器之间的相位差、
输入信号的分配比例以及输出滤波器等因素。
这些因素都会影响Doherty功放的性能和效率。
总之，Doherty功放是一种高效率、可靠性和线性特性的射频功放。
它在无线通信应用中得到广泛应用，并且随着技术的不断进步，它将继续发挥重要作用。
