非对称Doherty功率放大器在LTE-Advanced系统中的应用

"LTE-Advanced系统的非对称Doherty功率放大器" 本文是一篇关于在LTE-Advanced通信系统中应用非对称Doherty功率放大器的研究论文。Doherty功率放大器设计旨在在1.95GHz的频率下工作，这个频率范围覆盖了1880MHz至2025MHz，这是LTE-Advanced系统的一个关键频段。为了实现这一设计，论文采用了Freescale公司的两种不同功率等级的LDMOS器件，即140W的MRF8S19140作为载波功率放大器（Carrier PA）和260W的MRF8S19260作为峰值功率放大器（Peaking PA）。 在非对称Doherty架构中，载波PA被偏置在类AB状态，具有VGS=2.71V，IDS=1.05A，VDS=28V的特性，而峰值PA则在类C状态下运行，其偏置参数为VGS=1.4V，VDS=28V。这种设计考虑到了输入功率分路器的不均匀性，这里使用了一个5dB的混合耦合器进行功率分配。Anaren Company提供了该5dB混合耦合器的S4P文件模型，用于精确模拟其性能。 电路设计中还包括了电源电压Vs_high和Vs_low，以及与之相关的直流源V_DC。电源电压的高低设置是为了适应载波和峰值功率放大器的不同工作条件。此外，电路中还有感抗L1和L2，以及电阻R，这些元件构成LC滤波器，用于稳定功率放大器的输出，并提供必要的阻抗匹配。 电路图中还显示了一些微带线（MLIN）元素，如TL5、TL13等，它们是传输线模型，用于调整信号路径的长度和宽度，以优化信号传输和功率增益。微带线的宽度和长度可以根据设计需求进行调整，如通过MSTEP变量W1和W2的变化来实现。VAR5定义了一个输入偏置电容C_Input_Offset和输入功率偏置P_Input_Offset，这些变量可以调整以优化放大器的性能。 此外，电路中还包括一个衰减器（ATTEN1），其作用是降低输入信号的功率电平，通常是为了保护功率放大器免受过大的输入信号损坏。MLIN TL43则可能是一个补偿或调整线路，其长度L=C_Input_Offsetmil，宽度根据需要设定。 总体来说，这篇研究论文详细探讨了非对称Doherty功率放大器在LTE-Advanced系统中的设计与实现，包括选择合适的半导体器件、偏置设置、功率分配网络以及微波组件的选择，这些都是提高功率效率、线性度和整体系统性能的关键因素。这种非对称设计允许在不同功率水平下更有效地操作功率放大器，从而在满足通信系统需求的同时，降低了功耗并提高了能效。