包络线跟踪电源技术综述_阮新波.pdf

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1、2017年2月电工技术学报Vol.32No.4第32卷第4期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYFeb.2017包络线跟踪电源技术综述阮新波金茜（南京航空航天大学多电飞机电气系统工信部重点实验室南京211106）摘要随着第四代移动通信的高速发展，射频输入信号的包络带宽越来越宽，功率峰均比越来越大，导致采用恒压供电的基站功放效率越来越低。包络线跟踪（ET）技术是大幅提高功放效率的有效方法之一，对于节能减排和缓解环境污染具有重要意义。ET电源是ET技术的核心装置，一般采用

2、开关线性复合（SLH）结构，该结构结合了开关变换器高效率和线性放大器高带宽的优点。本文首先介绍高带宽线性放大器和高效率开关变换器的实现方法，然后介绍SLHET电源的两个基本架构，即串联和并联架构。在分析这两个基本架构的基础上，提出SLHET电源的串并联架构的概念，以进一步减小线性放大器输出的功率，提高SLHET电源的效率。最后，针对现代移动通信对ET电源的要求，从阶梯波提供单元的优化、GaN器件在ET电源中的应用、包络信号功率频谱的分段方法以及开关变换器控制策略的改进等四个方面提出进一步提升ET电源效率的方法。关键

3、词：移动通信功率放大器开关变换器包络线跟踪中图分类号：TM46AReviewofEnvelopeTrackingPowerSupplyRuanXinboJinQian（CenterforMoreElectricAircraftPowerSystemNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsNanjing211106China）AbstractWiththerapiddevelopmentofthefourthgeneration(4G)wirelesscommunicat

4、ionsystem,theenvelopeofradiofrequencysignalisfeaturedwithcontinuouslyincreasingbandwidthandpeak-to-averagepowerratio.Itwouldworsentheefficiencyofthepoweramplifiersuppliedbyaconstantdcvoltage.Envelopetracking(ET)techniqueisoneofthepotentialapproachestogreatlyim

5、provetheefficiencyofthepoweramplifierinwirelesscommunicationsystem,whichcontributestoenergyconservationandpollutionreduction.ETpowersupplyisthekeyequipmentinETtechnique.Itgenerallyadoptstheswitch-linearhybrid(SLH)configuration,whichintegratestheadvantagesofhig

6、h-bandwidthlinearamplifierandhigh-efficiencyswitched-modeconverter.Inthispaper,thehigh-bandwidthlinearamplifierandhigh-efficiencyswitched-modeconverterareintroducedfirstly.Then,series-andparallel-connectionsofSLHETpowersupplyarepresented.Afterthat,theseries-pa

7、rallelformSLHETpowersupplyisproposedtofurtherreducethepowerlossinthelinearamplifierandtoachieveahigheroverallefficiency.Finally,thesolutionsareproposedtofurtherincreasetheoverallefficiencyofSLHETpowersupply,accordingtotheoptimizationofstep-waveprovider,applica

8、tionofGaNdevices,split-bandforpowerspectrumofenvelopesignal,andeffectivecontrolschemes.Keywords：Wirelesscommunication,poweramplifier,switched-modeconverter,envelopetracking国家自然科学基金