连续逆F类Doherty功率放大器设计:提升带宽与回退效率

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"Design of Continuous Inverse Class-F Mode Doherty Power Amplifier With Complex Back-off Load" 这篇论文探讨了如何设计一种连续逆F类Doherty功率放大器(DPA),目的是提高放大器的带宽和回退效率。Doherty功率放大器是一种常见的高效射频功率放大技术,通常用于移动通信基站等应用,其特点是能够在高功率输出和低功率输出之间有效地转换,从而节省能源。 DPA设计的关键在于主功放(MPA)和辅功放(APA)。论文中提到的方法特别关注了APA在未开启状态下的电抗效应。当APA处于截止状态时,它会产生一个复阻抗,这个复阻抗可以被利用来作为MPA在回退点的负载阻抗。回退点是指功率放大器从峰值功率输出下降到较低水平时的工作状态,此时的效率通常会降低。 通过精确建模APA的电抗效应并将其转化为MPA的负载,论文提出将MPA设计为在回退状态下工作于连续逆F类模式。连续逆F类工作模式的特点是能提供良好的频率响应边缘一致性,同时在功率回退时仍能保持高效率。这样,即使在输出功率降低时,放大器也能维持高效运行。 论文中使用了Wolfspeed公司的氮化镓(GaN)功放管CG2H40010F和CGH40025F作为实际应用的案例。仿真实验结果显示,设计的DPA工作在1.8-2.7 GHz的频率范围内,饱和输出功率在44.6-45.8dBm之间,这意味着它有很宽的带宽覆盖。在功率回退8dB的情况下,效率范围在52%-64%,显示出显著的高效率特性。此外,饱和增益达到了8-9dB,这确保了信号在放大过程中的强度。 关键词包括射频功率放大器、连续逆F类Doherty技术、宽带和高效率,这些是该研究的核心技术点。该论文提供了一种创新的设计策略,能够优化Doherty功率放大器在不同功率输出条件下的性能,对于提升射频通信系统的能效具有重要意义。