### Doherty功率放大器研究与设计 #### Doherty功率放大器原理及设计要点 Doherty功率放大器作为一种高效、高性能的功率放大技术，在现代无线通信领域扮演着极其重要的角色。尤其对于高线性度和高效率要求的应用场景，如WCDMA基站等，Doherty技术的应用更是不可或缺。 ##### 1. Doherty功率放大器原理概述 Doherty功率放大器的基本结构由两个功率放大器组成：主放大器和辅助放大器。其中，主放大器通常工作在B类或AB类模式，而辅助放大器则工作在C类模式。这种结构的特点在于，当输入信号较小时，仅主放大器处于工作状态；随着输入信号增加，到达设定阈值后，辅助放大器开始参与工作，从而实现了在整个动态范围内保持较高的效率。 - **主放大器**：负责处理大部分的信号功率，并通过90°四分之一波长线实现阻抗变换，以确保在辅助放大器工作时能够降低视在阻抗。 - **辅助放大器**：在特定条件下激活，通过提供额外的功率支持来进一步提升整体系统的输出功率。辅助放大器的加入使得主放大器的负载降低，进而能够在主放大器输出电压饱和的情况下，通过增加流过负载的电流来提高输出功率。 这种独特的设计使得Doherty功率放大器能够在回退状态下仍保持较高的效率，尤其是在峰值功率的一半左右时达到最佳效率点。 ##### 2. Doherty功率放大器的设计流程 设计一款性能优异的Doherty功率放大器，需要经历以下步骤： - **选择合适的元件**：根据设计指标（例如额定功率30W，输出增益50dB，工作频率2110～2170MHz等），选择适合的功率放大器。本案例中选择了摩托罗拉的LDMOS管MRF21060作为核心元件，该管件在最大功率工作时的总功率可达120W，回退至30W时仍能保持高效率。 - **确定静态工作点**：为了实现Doherty结构的功能，需要分别设置主放大器和辅助放大器的工作点。主放大器通常工作在AB类模式，而辅助放大器则工作在C类模式。通过静态工作点扫描，选定合适的偏置条件以满足Doherty技术的要求。 - **阻抗匹配设计**：通过精确的阻抗匹配网络设计，确保放大器能够在所需的频率范围内高效运行。这一过程包括主放大器和辅助放大器之间的匹配，以及它们与外部负载之间的匹配。 - **90°合路器设计**：设计90°相位移合路器以确保两个放大器输出信号的同相叠加。这是实现Doherty结构的关键组成部分之一，对于维持系统的整体性能至关重要。 Doherty功率放大器的设计涉及多个关键步骤和技术要点，通过合理选择元件、精细调整工作点并优化匹配网络，可以实现既高效率又高线性度的目标。这一技术在现代通信系统中展现出巨大的潜力和应用价值，特别是在追求高效率和高性能的无线通信领域。

仿真Doherty功放的ads工程，是采用的CGH40010F管子设计的，设计的是一个窄带2GHz左右的Doherty功放。

Doherty功放原理阐述，ADS原理仿真。适合刚入门功放设计人员

关于Doherty功放设计的论文，论文详细介绍了Doherty功放的原理结构与仿真设计流程

Doherty功放的设计的最好源文件实例，通过它可以更好的了解Doherty的结构

对初学者学习ADS仿真传统Doherty功率放大器有益，从头到尾演示了一遍设计，虽然文章很多年了，但是可以帮助分析各个细节所起到的作用，我认为是非常有用的。

为了提高WiMAX信号下Doherty功率放大器（Doherty power amplifier，DPA）回退点的效率，本文提出一种基于谐波抑制和补偿线技术的非对称Doherty功放（asymmetric Doherty power amplifiers，ADPA）结构。该结构在传统ADPA结构的基础上，首先对主功放（Carrier）和辅功放（Peak）输出匹配电路加入二次、三次谐波电路进行匹配设计，减少晶体管漏极电压电流的重合；然后通过添加补偿线（Offset line）的方式，改变Carrier和Peak的功率分配比，使得整体电路获得更高的效率和输出功率。基于上述谐波抑制和补偿线理论，设计了一款工作在3.4~3.6GHz，增益约为13dB的ADPA。实测结果表明，饱和输出功率达到48.75dBm，功率回退量9.5dB时，功率附加效率（power added efficiency，PAE）达到41.8%，5MHz偏移量的相邻信道功率比（adjacent channel power ratio，ACPR）优于-35dBc，10MHz偏移量的ACPR优于-48dBc。满足WiMAX基站对功放线性度和效率的要求。