Doherty技術(shù)在基站放大器改善效率中的應(yīng)用

1、內(nèi)部資料，注意保密Doherty技術(shù)在基站放大器改善效率中的應(yīng)用V1.0認(rèn)證測試工程師培訓(xùn)教材林惠帆譯目 錄 Table of Contents術(shù)語4摘要8第一章介紹81、前言82、科研目的83、文章架構(gòu)9第二章射頻功率放大器 101、功放管類型的選擇 10a) A 類10b) B 類11c) AB 類12d) C 類13e) 其他高效率類型 132、放大器的特性 13a) 線性度13b) 線性的測量13c) 1dB壓縮點14d) 互調(diào)失真14e) 三階截止點15f) 效率16g) 噪聲163、LDMOS 功放管164、結(jié)論17第三章Doherty功率放大器 181、介紹182、Doherty

2、功放的歷史 193、采用真空管的典型 DPA 194、現(xiàn)代的 Doherty 功放 205、負(fù)載牽弓丨技術(shù) 216、四分之一波長傳輸線 227、特性阻抗的計算238、工作原理25a) 第一階段26b) 第二階段27c) 第三階段289、Doherty結(jié)構(gòu)的性能 2810、優(yōu)缺點2911、結(jié)論30第四章設(shè)計與實現(xiàn)311、前言312、WCDMA指標(biāo)313、設(shè)計結(jié)構(gòu)314、類型的選擇325、設(shè)計過程33a) 設(shè)計功放管的通路 33b) 直流分析33c) 優(yōu)化負(fù)載阻抗的方法 34d) 輸入和輸出匹配 35e) 偏壓36f) 設(shè)計輸出合路器 366、設(shè)計的實現(xiàn)387、結(jié)論38第五章仿真和優(yōu)化391、前言

3、392、Doherty 功放 I 39a) 單音信號的仿真結(jié)果 39b) 雙音信號的仿真結(jié)果 423、Doherty n( B 類+ C 類)444、Doherty 結(jié)構(gòu)的比較 465、負(fù)載調(diào)制的重要性 476、DPA中主管偏壓的影響 497、DPA副管偏壓的影響 508、結(jié)論52第六章總結(jié)和結(jié)論 531、總結(jié)532、結(jié)論533、未來的趨勢53評和上宜玄已百右蟻四k丄“冬測-2.污MX梅 A ,'： ?-汁山二打呷 堪.Esra vcicoczli irw; c om術(shù)語3G Third Gen erati on Cellular SystemsACI Adjace nt Channe

4、l In terfere neeACPR Adjaee nt Cha nnel Power RatioBPSK Binary Phase Shift Keyi ngCDMA Code Divisio n Multiple AccessDPA Doherty Power AmplifierEER En velope Elim in ati on and Restorati onQAM Quadrature Amplitude ModulationEVM Error Vector Mag ni tudeGMSK Gaussia n Mi nimum Shift Keyi ngGSM Global

5、System for Mobile Com mun icati onsIIP3 Third Order In tercept Poi ntLDMOS Laterally Diffused Metal Oxide Semico nductorLINC Lin ear Amplificatio n Using No n-lin ear CoOIP3 Output In tercept Poi ntPAE Power Added Efficie ncyQPSK Quadrature Phase Shift Keyi ngWCDMA Wideba nd Code Divisio n Multiple

6、AccessCds-漏-源電容Cdu-漏-襯底電容Cgd-柵-源電容Cgs-漏-源電容Ciss-柵短路共源輸入電容Coss-柵短路共源輸出電容Crss-柵短路共源反向傳輸電容D-占空比（占空系數(shù)，外電路參數(shù)）di/dt-電流上升率（外電路參數(shù)）dv/dt- 電壓上升率（外電路參數(shù)）ID-漏極電流（直流）IDM-漏極脈沖電流ID（o n）- 通態(tài)漏極電流IDQ-靜態(tài)漏極電流（射頻功率管）IDS-漏源電流IDSM-最大漏源電流IDSS-柵-源短路時，漏極電流IDS（sat）-溝道飽和電流（漏源飽和電流）IG-柵極電流（直流）IGF-正向柵電流IGR-反向柵電流IGDO-源極開路時，截止柵電流IGS

7、O-漏極開路時，截止柵電流IGM-柵極脈沖電流IGP-柵極峰值電流IF-二極管正向電流IGSS-漏極短路時截止柵電流IDSS1-對管第一管漏源飽和電流IDSS2-對管第二管漏源飽和電流Iu-襯底電流Ipr-電流脈沖峰值（外電路參數(shù)）gfs- 正向跨導(dǎo)Gp-功率增益Gps-共源極中和高頻功率增益GpG-共柵極中和高頻功率增益GPD-共漏極中和高頻功率增益 ggd-柵漏電導(dǎo)gds-漏源電導(dǎo)K-失調(diào)電壓溫度系數(shù)Ku-傳輸系數(shù)L-負(fù)載電感(外電路參數(shù))LD-漏極電感Ls-源極電感rDS-漏源電阻rDS(o n)-漏源通態(tài)電阻 rDS(of)-漏源斷態(tài)電阻rGD-柵漏電阻 rGS-柵源電阻Rg-柵極外接

8、電阻(外電路參數(shù))RL-負(fù)載電阻(外電路參數(shù))R(th)jc-結(jié)殼熱阻R(th)ja-結(jié)環(huán)熱阻PD-漏極耗散功率PDM-漏極最大允許耗散功率PIN-輸入功率POUT-輸出功率PPK-脈沖功率峰值(外電路參數(shù))to(o n)-開通延遲時間td(off)-關(guān)斷延遲時間ti- 上升時間ton-開通時間toff- 關(guān)斷時間tf- 下降時間trr-反向恢復(fù)時間Tj-結(jié)溫Tjm-最大允許結(jié)溫Ta-環(huán)境溫度Tc-管殼溫度Tstg-貯成溫度VDS-漏源電壓（直流）VGS-柵源電壓（直流）VGSF-正向柵源電壓（直流）VGSR-反向柵源電壓（直流）VDD-漏極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)）VGG-柵極（直流）電

9、源電壓（外電路參數(shù)）Vss-源極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)）VGS（th）-開啟電壓或閥電壓V（ BR DSS-漏源擊穿電壓V（ BR GSS-漏源短路時柵源擊穿電壓VDS（on）-漏源通態(tài)電壓VDS（sat）-漏源飽和電壓VGD-柵漏電壓（直流）Vsu-源襯底電壓（直流）VDu-漏襯底電壓（直流）VGu-柵襯底電壓（直流）Zo-驅(qū)動源內(nèi)阻n -漏極效率（射頻功率管）Vn-噪聲電壓alD-漏極電流溫度系數(shù) ards-漏源電阻溫度系數(shù)摘要在無線通訊系統(tǒng)中放大器屬于典型的高功耗子系統(tǒng)。在當(dāng)今頻譜資源有限的時代，日新月異的技術(shù)要求以最小的頻譜量來完成最大量的數(shù)據(jù)通信，而這需要先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)來覆蓋更

10、廣的范圍和更高的動態(tài)線性。雖然已實現(xiàn)了線性功放，但往往其成本比較高，在現(xiàn)代無線通訊應(yīng)用中，例如WCDM使用的帶高峰均比的非衡定量包絡(luò)調(diào)制技術(shù)。線性已成為一個關(guān)鍵指標(biāo)，在這方面的應(yīng)用上放大器得工作在飽和狀態(tài)的功 率回退區(qū)域。所以，為了克服供電電源壽命的限制，設(shè)計一種能夠在寬頻輸入電平內(nèi)保持高效率的功放已 成為首選的解決方案。A類或AB類。Doherty技術(shù)采用了 2個并6dB后的額外效率。功放管類型的選擇（A4章中提出了 2.14GHz Doherty功放的設(shè)計。本文探討了一種改善線性功放寬帶輸出中的漏級效率技術(shù)如 聯(lián)的放大管，這種組合方法提高了主功放在最大輸出功率回退 類、AB類、B類或C類等

11、）及設(shè)計技術(shù)在本文做了介紹。在第 這項技術(shù)在壓縮點回退 6dB后將額外效率提升了 15%這類功放可應(yīng)用于 WCDM的發(fā)射站中。第一章介紹1、前言在當(dāng)今如IS-95，CDMA-2000大多數(shù)應(yīng)用中，功放的高效率和線性度已成為最重要的指標(biāo)，但這兩項指 標(biāo)在功放設(shè)計中互相沖突，在當(dāng)今日新月異的設(shè)計技術(shù)中如何在寬頻范圍內(nèi)保持高效率成為設(shè)計功放中最 具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在當(dāng)今頻譜資源有限的時代，要求以最小的頻譜使用量來完成最大量的數(shù)據(jù)通信，這需要先進(jìn)的調(diào)制 技術(shù)來覆蓋更廣的范圍和更高的動態(tài)線性。雖已實現(xiàn)了線性功放，但往往其成本比較高。在現(xiàn)代無線通訊標(biāo)準(zhǔn)中為了達(dá)到高數(shù)據(jù)傳輸率和頻譜效率，通常會應(yīng)用到非恒定量包絡(luò)調(diào)制技術(shù) 如QPSK為了滿足在發(fā)射動態(tài)范圍中的線性度，運用于此系