Doherty放大器设计：数字预失真技术的应用

"基于数字预失真网络实现Doherty放大器的设计方案" Doherty放大器是一种高效、高线性度的功率放大器，特别适用于需要宽动态范围输出功率的应用，如无线通信基站。其核心结构由载波放大器和峰值放大器两部分构成，它们通过一个四分之一波长的传输线相连。载波放大器在较低功率水平下工作，保持较高的线性度，而峰值放大器则在较高功率时启动，以提高总体输出功率，同时保持良好的线性性能。 载波放大器通常采用线性工作模式的A类或AB类设计，而峰值放大器则采用非线性工作模式，如C类设计。随着输入信号功率的增大，峰值放大器逐渐参与工作，与载波放大器协同提高功率输出，这样能够在保持高效率的同时，降低失真，改善线性度。高效率对于减少能源消耗和降低运营成本至关重要，而低相邻通道功率比（ACPR）则直接影响通信系统的干扰水平，因此优化这两个指标是现代通信系统设计的关键。 数字预失真（DPD）技术是一种有效改善线性度的方法，它通过对输入信号进行逆向失真来抵消放大器的非线性效应。随着对效率和ACPR要求的提升，DPD在Doherty放大器设计中的应用越来越广泛。DPD网络可以通过实时监测和校正放大器的输出，以减少失真并提高整体系统性能。 在实际设计过程中，使用专业的电路设计软件，如AWR公司的MicrowaveOffice，可以简化和精确模拟Doherty放大器。设计时，需要考虑晶体管的非线性特性，利用拉负载技术确定工作点和负载。电磁仿真，特别是使用AXIEM进行平面电磁仿真，有助于优化关键部分的版图设计，特别是对于宽带输出匹配部分，确保模型的准确性。 Doherty放大器的发明者是William H. Doherty，他的创新设计自1936年以来一直被广泛采用并不断改进。在现代通信系统中，这种放大器因其出色的功率附加效率（PAE）和线性度而备受青睐，特别是在需要高功率输出的场景中，如移动通信基站。通过结合先进的设计方法、仿真工具和晶体管技术，Doherty放大器持续为满足日益严格的无线通信标准做出贡献。