文档介绍：南京邮电大学
硕士学位论文
用于WIMAX的20WDoherty功率放大器的研究与设计
姓名:丁石礼
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:徐立勤
2011-03
南京邮电大学硕士研究生学位论文摘要

摘要
功率放大器是通信系统中最大的耗能元件,它的性能直接决定了系统的性能。随着最近
几年无线通信的高速发展,无线频谱日趋紧张,出现了各种非恒包络调制系统,例如
TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000 和 WIMAX 等,这些调制系统具有很高的峰均比(PAR),
可高达 10dB。因此对功率放大器的线性度提出了更高的要求。为了提高线性度,基站和移动
终端放大器纷纷降额使用,采用功率回退的方式来提高线性度。目前虽然有数字预失真(DPD)
和前馈等很多方法来提高线性度,但是放大器的效率始终不高。本文采用的 Doherty 功率放
大器能够有效的解决上述问题。利用对信号的峰值和均值分别进行放大的办法,结合 DPD 技
术可以使功率放大器在不影响线性度的情况下大大提高效率。因此 Doherty 功率放大器最近
几年已经成为国内外研究的热点,并取得了丰硕的成果。目前这种结构的放大器已经成为 3G
通信系统和下一代通信系统(LTE)的主流方案。因此对它的研究具有非常重要的理论和实际意
义。
本文重点介绍了用于 WIMAX 的 — 的 20W Doherty 功放(DPA)的研究与设
计。详细介绍了 DPA 的工作原理和设计步骤,并完成了版图和实物的制作,最后对实物进行
了简单的测试。测试结果表明与传统的 AB 类放大器相比,在功率回退 6dB 时 DPA 的效率提
高了 33%;平均增益在 12dB 以上,增益平坦度小于 1dB;通过分析优化峰值放大器的栅极电
压实现最佳线性度。
关键词:Doherty,功率放大器,效率,WIMAX,线性度

I
南京邮电大学硕士研究生学位论文 Abstract

Abstract
The power amplifier, which performance determines the entire systems' performance directly,
is the largest consumption ponent munication systems. Recently, with the rapid
development of munications, the radio spectrum has e tighter and tighter,
appearing a variety of non-constant envelope modulation systems, such as TD-SCDMA, WCDMA,
CDMA2000, WIMAX and so on. These modulated systems have very high PAR, even up to 10dB.
Therefore, the higher requirement is proposed to the linearity of the power amplifier. In order to
improve linearity, the power amplifiers are degraded and used in the power back off region. At
present, although there are many ways to improve the linearity, for example, digital pre-distortion
(DPD) and feed forward and so on, the efficiency of the amplifiers is still low. The Doherty
amplifier adopted in this article can solve these problems effectively. The efficiency of the power
amplifier can be greatly improved by the peak value and the average value respectively amplified
without impacting the linearity. Recently the research on the Doher