网站开发展示,深圳专业建站平台,樟木头建网站的,网站建设注意点Doherty理论—理想架构的非对称高回退Doherty功率放大器理论与仿真
参考#xff1a; 三路Doherty设计 01 射频基础知识–基础概念 Switchmode RF and Microwave Power Amplifiers 目录 Doherty理论---理想架构的非对称高回退Doherty功率放大器理论与仿真0、高回退Doherty功率…Doherty理论—理想架构的非对称高回退Doherty功率放大器理论与仿真
参考 三路Doherty设计 01 射频基础知识–基础概念 Switchmode RF and Microwave Power Amplifiers 目录 Doherty理论---理想架构的非对称高回退Doherty功率放大器理论与仿真0、高回退Doherty功率放大器1、非对称的高回退Doherty功率放大器2、ADS中对非对称DPA特性仿真2.1 非对称DPA的ADS电路图构建2.2 非对称DPA的电压电流特性2.3 非对称DPA的输出阻抗特性2.4 非对称DPA的回退范围与效率2.5 其他分配比下的一些特性 3、非对称高回退Doherty功率放大器理论推导 0、高回退Doherty功率放大器
在理想架构的Doherty功率放大器理论与仿真中已经对平衡的11的DPA的理论进行了分析并在ADS中使用理想的电流源对Doherty的基本原理进行仿真并对比了传统B类和DPA架构在回退状态下的效率曲线 我们注意到传统11的DPA的回退范围是6dB的但是对于现代的调制信号所需要的回退范围越来越大了对于原生的20MHz的LTE信号其PAPR到达8、9dB也非常正常为了使得DPA能够在更大的回退范围内取得高效率专家们研究出来了非对称高回退Doherty架构。
1、非对称的高回退Doherty功率放大器
在理想架构的Doherty功率放大器理论与仿真已经介绍了经典的DPA的架构其最前面有一个功率分配器11分配时我们在DPA饱和功率的四分之一处打开峰值功放由此获得了6dB的回退范围。 但是如果功率分配比不是11而是把更多的功率分配给峰值功放致使峰值功放提前开启这样不就能获得更高的回退范围了吗确实是这样的Switchmode RF and Microwave Power Amplifiers一书中写到了功率分配比和回退范围的对应关系 功率分配比和回退范围的对应关系表
功率分配比(载波:峰值)回退范围1:1-6dB1:2-9.5dB1:3-12dB1:4-14dB
2、ADS中对非对称DPA特性仿真
2.1 非对称DPA的ADS电路图构建
使用理想的电流源进行仿真使用相位-90来等效峰值功放的相位延迟线此处假设功率分配比为12
2.2 非对称DPA的电压电流特性
假设饱和电压为50V载波功放的饱和电流为1A对于12的非对称DPA载波功放会在输入电流为峰值的1/3处达到饱和为什么是三分之一处之后会给出证明此时的输出功率为50 * 0.333 * 0.58.33W。而当DPA完全达到最高输出功率后输出功率为(50* 150* 2)* 0.575W由此可得功率比为75/8.339因此回退范围为10*log(1/9)9.5dB和上面书中理论一致。
但是由于分配比为12在饱和时峰值功放的输出功率为载波功放的两倍也就是其输出电流为载波功放的两倍单管作为压控电流源。而对于一般的设计情况我们使用相同的晶体管来设计DPA这样峰值功放往往会在饱和时过驱动从而其线性度有所下降
2.3 非对称DPA的输出阻抗特性
在理想架构的Doherty功率放大器理论与仿真中介绍了对称DPA的输出阻抗的基本特性载波功放的输出阻抗随着有源的负载调制从2Ropt逐渐下降到Ropt而峰值功放的输出阻抗从无穷逐渐下降到Ropt。这是因为在对称DPA结构中载波功放、峰值功放在饱和时完全对称各自提供一半的功率。
但是在非对称的12结构中因为峰值功放的饱和电流是载波功放饱和时的两倍因此峰值功放的饱和输出阻抗为Ropt/2其结果为
2.4 非对称DPA的回退范围与效率
在非对称的12结构中回退范围约为9.5因此其在回退9.5dB时能够达到B类最佳效率78.54%
2.5 其他分配比下的一些特性
13分配下12dB回退 14分配下14dB回退
3、非对称高回退Doherty功率放大器理论推导
未完待续
