基于DPD和Doherty技术的功放设计

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1、设计与实现基于DPD和Doherty技术的功放设计张玉柱张远见华南理工大学电子与信息学院【摘要】文章介绍了经典Doherty功放和数字预失真（DPD）技术的原理，设计并实现了2320MHz～2370MHz频段、峰值输出功率为200w的双路对称式Doherty功率放大器。实测结果表明，将Doherty和DPD技术结合起来，在输出功率为43dBm时，功放漏极效率达到33%以上，ACPR小于-48.8dBm。【关键词】功放DohertyDPD线性度漏极效率1引言字预失真）技术是当前两大主流线性化技术，相比之随着无线通信技术的快速发展，频谱资源日益紧下，数字预失真（DPD）技

2、术具有灵活性高、一致性张，信号的峰均比不断提高，对功率放大器的线性度提好、实用性强及方便自适应处理等优点。出了更高的要求。前馈技术和预失真（模拟预失真和数功率放大器是无线通信系统中主要的耗能器件，而今全世界都在倡导节能环保理念，追求功放的高效率亦成为通信设备制造商和运营商关注的重点。对此国内外收稿日期：2011-04-19已在LINC、EER、Doherty以及开关类功放方面进行了[13]KnoppR,HumbletP.InformationcapacityAppl.Comput.HarmonicAnal.,2003,14(5):257-275.andpowercon

3、trolinsingle-cellmultiuser★communications[C].Proc.IEEEICC,Seattle,WA,Jun.1995,vol.1:331-335.[14]ViswanathP,TseDNC,LaroiaR.Opportunistic【作者简介】BeamformingUsingDumbAntennas[J].IEEE邓单：一级高级工程师，博士毕TransactionsonInformationTheory,2002,48(6):业于中国科学技术大学，现任职于1277-1294.京信通信技术（广州）有限公司，[15]RobertWHe

4、ath,SumeetSandhu,Arogyaswami主要研究方向为通信信号处理、Paulraj.AntennaSelectionforSpatialMultiplexingMIMO、空时编码等。SystemswithLinearReceivers[J].IEEECommunicationsLetters,2001,5(4):142-144.[16]StrohmerT,RWHeathJr.Grassmannianframeswithapplicationstocodingandcommunications[J].642011年第14期责任编辑：左永君zuoyongj

5、un@mbcom.cn设计与实现深入研究。和其它技术相比较，Doherty技术具有如下优效率最高。点：结构简单，易于实现，成本低廉，对系统线性度影中功率工作状态：主功放进入饱和区后，辅功放开响较小，适合于峰均比较高的无线信号高效率传输等，始工作。此时，辅功放等效于一个可控电流源，而主功它因此成为当前无线通信功率放大器设计中最具商用前放等效于一个可控电压源。根据有源负载牵引理论，辅景的技术。功放的输出电流增加将会使从四分之一波长传输线阻抗本文设计了峰值输出功率为200w（53.0dBm）、对变换器看出去的负载阻抗增大。根据四分之一波长传输称式的两路Doherty功放。采

6、用TD-SCDMA六载波、峰线阻抗变换器理论，其阻抗R=RinRout*，Rout增TL均比为10dB的测试信号源，在输出功率回退10dB时，功大，则Rin减小，这使主功放的输出电压保持恒定同时其放漏极效率达到33%以上，经过DPD对消以后，其ACPR输出电流增加，且合成后的信号输出功率也随之增加。小于-48.8dBm。此时，由于主功放的输出电压始终位于饱和区附近，所以功率附加效率基本保持最大值。2Doherty功放的基本原理大功率工作状态：随着输入信号功率的继续增大，输出信号功率也不断增大，直到输入信号达到最大值时，两个放大器输出也同时达到最大，且从其输出端看出去的

7、阻抗均为四分之一波长传输线阻抗变换器的特征阻抗。由于辅功放的负载调制作用，主功放保持最大功率附加效率。在最大输入电压点，Doherty功放的效率达到最大。由于辅功放在打开后，效率随输入信号功率的增加逐步上升，所以在两个效率最大点之间的效率有一定的下降。假设载波放大器工作在C类，则其效率为：（1）图1经典Doherty功放基本结构其中，Vin是输入电压，Vmax是最大输入电压。经典Doherty功放基本结构如图1所示，电路中包括3dB电桥、两端的四分之一波长微带线、主功放和辅功放。主功放工作在B类或AB类，辅功放工作在C类。主3数字预失真技术数字预失真