射频功率放大器的研究

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摘要
随着无线通信技术的发展，无线通信设备的设计要求也越来越高。功率放大
器作为发射机最重要的部分之一，它的性能好坏直接影响着整个通信系统的性能
优劣，高功率、高线性度和高效率是功率放大器的设计关键指标和难点。本文利
用ADS软件，结合飞思卡尔的LDMOS晶体管，对射频功率放大器的设计过程进行
了初步探讨，设计了可应用于GSMEDGE和GSM的高功效基站功放。同时，将耦合
器和功分器与功率放大器结合起来，组成平衡放大器，对平衡放大器的性能进行
了研究。最后，应用所设计的功率放大器进一步研究具有高效率和高线性度的
Doherty功率放大器。本文的主要贡献如下：
首先介绍了射频功率放大器的工作状态和指标参数，对放大器设计中所涉及
的偏置电路设计、稳定电路技术、非线性分析方法、改善功放性能的各种技术、
LDMOS晶体管的特性等都做了详细的研究探讨。
其次给出了射频功率放大器的详细设计流程，利用ADS仿真软件，完成了功
率放大器完整的设计过程，应用负载牵引法等多种措施完成了设计的要求。
接着对平衡放大器的结构和性能进行了研究，平衡放大器能够增大输出功率，
改善普通功率放大器的线性度。
最后介绍了Doherty功率放大器的相关理论和电路工作状态分析，设计了二
级Doherty功率放大器，相比平衡放大器，效率提高了15％。
关键词：射频 功率放大器 平衡放大器 Doherty 功率附加效率
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