基于双阻抗匹配网络的宽带doherty功率放大器研究

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1、分类号TN914密级公开UDC654/659编号10299Z1308003硕士学位论文基于双阻抗匹配网络的宽带Doherty功率放大器研究ResearchofBroadbandDohertyPowerAmplifierBasedonDualImpedanceMatchingNetwork指导教师杨利霞副教授作者姓名郭鹏良申请学位级别硕士专业名称电子与通信工程论文提交日期2016年4月论文答辩日期2016年6月学位授予单位和日期答辩委员会主席闫述评阅人2016年6月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有

2、关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密。学位论文作者签名：郭鹏良导师签名：杨利霞签字日期：2016年6月7日签字日期：2016年6月7日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论

3、文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：郭鹏良日期：2016年6月7日江苏大学硕士学位论文摘要现代无线通信系统采用较高峰均比的调制信号，而传统功率放大器在功率回退时的效率明显下降，增加了设备的功耗并且需要昂贵的冷却设备，与所提倡的绿色节能理论相悖。为了提高回退效率，在基站功率放大器的设计中广泛采用Doherty放大器技术。本文基于氮化镓(GaN)功放管，主要研究了Doherty

4、功率放大器的回退效率提高和带宽扩展技术，主要内容如下：首先，通过理论分析限制Doherty功率放大器效率和带宽的因素，分析和研究了双阻抗匹配的方法，满足了Doherty有源负载调制要求。该方法可用于设计Doherty功率放大器的输出匹配网络，简化合路端的负载调制网络，确保放大器在功率回退时实现高效率，并有效展宽工作带宽。其次，基于上述双阻抗匹配方法，通过分析满足负载调制时载波和峰值放大器输出匹配网络的匹配阻抗，得到输出匹配网络的S参数并用于实际电路设计。设计了工作频带为2.3-2.8GHz的对称Doherty功率

5、放大器，在6dB和9dB功率回退时分别实现了50%和43%的效率。最后，研究分析了输出匹配网络的最优相位，从而避免使用传统Doherty功率放大器中的/4阻抗变换线，简化了Doherty功率放大器的负载调制网络结构，进一步展宽了放大器的工作带宽。为了验证上述方法，采用不同功率类型的功放管设计了1.6-2.2GHz非对称Doherty功率放大器，实现了31%的相对工作带宽，10dB功率回退的效率达到50%，带宽内具有效率和输出功率较高的一致性。本课题设计了对称和非对称两款Doherty功率放大器，解决了现代通信系

6、统中信号的高峰均比对回退效率的需求和传输采用的载波聚合技术对带宽的要求，在保证高回退效率的情况下，有效扩展了工作带宽，仿真和测试结果验证了所提方法的正确性，为下一代移动通信系统中功率放大器的设计提供了技术借鉴。关键词：双阻抗匹配网络，Doherty，功率放大器，宽带，线性，高效率I江苏大学硕士学位论文ABSTRACTAsallknow,traditionalpoweramplifierdecreasessignificantlyintheregressionofpowerefficiency,increasing

7、thepowerconsumeofexpensivecoolingequipments,whichdeviatetothegreenenergytheoryandcouldnotsatisfywiththemodulatedsignalwithhigherpeaktoaveragepowerratioinmoderncommunicationsystem.Inordertoimprovetheefficiencyatback-off,Dohertypoweramplifiertechnologyiswidelyu

8、sedinbasestation.Inthearticle,efficiencyatback-offandbandwidthextensiontechnologyofDohertypoweramplifierareresearchedbasedongalliumnitride(GaN)poweramplifiertube.Maincontentsareasfollows: