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功率放大器設計-液壓縮管機數控縮管機張家港電動液壓滾圓機滾弧
作者:lujianjun | 來源:歐科機械 | 發布時間:2019-07-11 17:20 | 瀏覽次數:

為了提高功率放大器(Power Amplifier,PA)的效率,提出一種基于雙向牽引與諧波抑制的對稱式Doherty功率放大器(Symmetrical Doherty Power Amplifier,SDPA)結構。該結構在經典DPA的基礎上,首先利用多諧波雙向牽引技術獲得功放的實際最佳阻抗,然后對主輔功放的二、三次諧波進行抑制,降低了漏極電壓電流的重合,最后通過添加補償線調節主輔功放的功率分配,使得功放整體獲得最大的效率。為了驗證上述諧波抑制理論與雙向牽引技術的正確性,采用GaN器件設計了一款應用在4G基站的SDPA。測試結果顯示:SDPA在2.6 GHz處的小信號增益為12.6 dB,2.5~2.7 GHz頻段內的增益平坦度為±0.75 dB,頻帶內的S11小于-11.9 dB,在三載波測試時經過數字預失真(Digital Pre-Distortion,DPD)系統糾正后的相鄰信道泄漏比(Adjacent Channel Leakage Rate,ACLR)約為-45 dBc,SDPA在峰值功率點附近的功率附加效率(接近60%,在回退點處的PAE約為48%。實驗結果驗證了該設計方案的可行性。 還原本文在功放的輸出側采用的諧波抑制匹配網絡如圖2所示。圖2輸出側匹配網絡結構圖2中,TL2是終端短路的微帶線,在C點實現二次諧波短路,根據終端短路傳輸線中阻抗與傳輸線長度的函數關系,本文有公司網站全自動縮管機采集轉載中國知網整理  http://www.apkcage.com 二次諧波通過1/4波長微帶線TL2在A點實現短路;TL4是終端開路的微帶線,在終端實現三次諧波開路,根據終端開路傳輸線中阻抗與傳輸線長度的函數關系,三次諧波通過1/12波長微帶線TL4在E點實現短路,再通過1/12波長微帶線TL3在A點實現開路,三次諧波往TL2處看到的阻抗為無窮大,A點是TL1相對于二次諧波的短路點,相對于三次諧波的開路點。針對F類功放而言,功率放大器設計-液壓縮管機數控縮管機張家港電動液壓滾圓機滾弧機縮管機二、三次諧波通過TL1和功放管的寄生參數網絡在漏極實現二次諧波短路和三次諧波開路。針對終端短路,從功放管漏極往后看到的阻抗為:Z針對終端開路,從功放管漏極往后看到的阻抗為由二次諧波阻抗為零可得:θ1=12tan-1(-2ω0LdZ1)(6)由三次諧波阻抗為無窮大可得:θ1=13cot-1(9ω20LdCds-13ω0CdsZ1)(7)聯立式(6)和式諧波分量仿真結果圖9頻譜與諧波分量仿真結果物如圖10所示。圖10諧波抑制類SDPA實物圖利用信號源、電源、衰減器和矢量網絡分析儀搭建S參數測試環境,對所設計的SDPA進行測試,S21測試結果如圖11所示。由圖11可知SDPA在2.6GHz處的小信號增益為12.6dB,與仿真的13.9dB相差1.3dB,這主要是因為實際微帶線造成了一定的功率損耗。2.5GHz處的小信號增益為13dB,2.7GHz處的小信號增益為11.5dB,2.5~2.7GHz頻段內的增益平坦度為±0.75dB,實現了頻帶內的良好匹配。圖11SDPA的S21測試結果諧波抑制類SDPA的輸入反射系數S11測試結果如圖12所示。由圖12可知,2.5GHz處的S11為-13.6dB,2.7GHz處的S11為-11.9dB,2.6GHz附近的S11為-12.3dB,2.5~2.7GHz頻段內的S11均小于-10dB,說明頻帶內的輸入匹配設計良好,且S11較為平坦,這主要是采用的集成功分器可以吸收反射功率的緣故。圖12SDPA的S11測試結果諧波抑制類SDPA經過數字預失真系統處理后的ACLR測試結果如圖13所示。圖13SDPA經過DPD糾正后的ACLR測試結果對整個中國移動的D頻段,從2.575GHz到2.635GHz,中心頻率為2.605GHz,60MHz帶寬,進行三波段測試。由圖13可知,當PA經過數字DPA系統糾正后,在相同條件下,頻偏為20MHz時,上鄰道的ACLR為-43.8dBc,下鄰道的ACLR為-46.9dBc,滿足LTE系統對ACLR指標的要求。搭建PAE測試環境功率放大器設計-液壓縮管機數控縮管機張家港電動液壓滾圓機滾弧機縮管機本文有公司網站全自動縮管機采集轉載中國知網整理  http://www.apkcage.com 

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