【博士学位论文】无线通信基站中的功率放大器研究

psf135

射频功率放大器(PowerAmplifier)是无线通信基站发射机中的重要器件，处
在发射机的末端，直接连接天线发射功率，而PA又是基站(BaseStation)中非线
性失真最高的器件，因此其线性度直接影响基站的发射性能和用户的通信质量。
同时PA也是基站中消耗电能最高，产生热量最多的器件，其工作效率也会影
响基站整体的功耗、稳定性以及温度。在无线频谱资源日益拥挤和全球倡导绿
色通信的今天，PA的线性化技术和效率增强技术也已经成为无线基站的关键。
但是目前在这两大类技术中，还有很多的实际问题需要解决。本文紧密围绕着
功放系统电路的实际应用，就现有的三类功放电路中的线性度和效率问题，展
开了相关的分析和探讨。
论文首先对PA常用的分析方法，包括线性度和效率，进行了叙述和归纳。
功率放大器在设计时区别于小信号放大器的关键是功率匹配，在此基础上，分
析了满足PA最大输出能力时的最优匹配阻抗和晶体管电参数的关系。然后阐
述了晶体管由非最优负载阻抗引出的牵引特性等高线，这也是功放在设计匹配
方法时的重要工具。最后分析了功放的非线性失真分析时采用的数学模型。
论文的第三、四、五章分别针对两大类“效率增强技术”中的三种功放模式，
即LINC(LlnearNonlinear
Components)、Doherty和ET(EnvelopeTracking)，进
行了分析和研究：
1、LINC功放属于第一类“效率增强技术”一负载调制类。LINC功放的
效率关键是合路器的设计。在LINC的各种合路器中，Chireix合路器由于不存
在隔离电阻，没有损耗，可以带来较高的效率，因此作为讨论和设计的对象。
文中对Chireix合路器中的有源相位负载牵引进行了详细的分析，利用功放的负
载牵引等高线分析得到了Chireix合路器的输入阻抗特性，并在此基础上提出了
一种连接PA和Chireix合路器的匹配方法，可以达到输出功率和回退效率的最
佳。实际的设计和测试结果也证明了该方法在改善效率方面的有效性，同时匹
配的方法也较为简单。
2、Doherty功放也属于第一类负载调制类，和LINC功放不同的是，Doherty
的负载牵引属于功率类牵引。Doherty虽然是现在无线基站中的主流，但是实
际的设计却存在较多的问题。本文针对一般的Doherty功放在设计时没有达到
足够回退量的问题，分析了开启电压Vknc。的影响，并在分析的基础上，提出了
一种改进的方法，通过提高主功放在功率临界点以前的阻抗，来达到足够的回
退量，同时电路参数也做了相应的变化。仿真的结果显示新方法的简单和有效
性。
3、ET功放属于第二类“效率增强技术”一电源调制类，和负载调制类技
术不同的是，ET功放是通过改变小信号时的电压来实现效率的改善。ET特殊
的时变漏压工作模式，造成了其线性度的恶化，并且使得传统的记忆多项式
(Memory Polynomial)模型的数字预失真(Digital Pre—Distortion)算法校正存在一
定的困难。文中首先分析了时变漏压对PA工作时的电路参数产生的影响，尤
其是处于功率管管脚根部的漏源寄生电容，随着漏极静态电压而变化，使得匹
配发生改变。然后在此分析的基础上对传统的记忆多项式模型进行了相应的改
进，加入了当前时刻和记忆时刻的交叉项。仿真结果显示，新模型在高功率、
低功率以及多载波状态下都可以有效的改善DPD校正的效果。
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gavinyi

很有用的技术

changyang

很有用啊

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好资料的啊。

whhitleo

看目录是说得很不错，可惜不够钱下来看看

liu3529353

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shenlan228

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inphbt0809

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