高效率逆F类功率放大器设计 (2)

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一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器逆F类Doherty射频功放是一种高效率的射频功放设计，它结合了传统的逆类功放和Doherty功放的优点。

逆F类功放是一种高效的功放设计，可以在保持电流波形宽带的情况下，最大限度地降低功率损耗。

Doherty功放是一种功率放大器的配置方法，可以提高整个功放系统的效率。

将这两种功放结构相结合，可以实现高效率的射频功放设计。

逆F类功率放大器的特点在于其电流波形宽带，并且在时域上具有较好的线性特性。

这样可以保持功放的高效率，并且在整个频率范围内都能保持良好的性能。

在传统的逆F 类功放中，输入功率的变化会导致漏极电流的变化，从而降低了功放的效率。

为了解决该问题，Doherty功放提出了一种增益补偿的方法，可以在不同功率级别下保持功放的高效率。

逆F类Doherty射频功放的设计中，主要分为两个功放单元：主功放和辅助功放。

主功放负责低功率级别的放大，而辅助功放负责高功率级别的放大。

两个功放单元之间通过相位调整网络连接在一起，以保证在不同功率级别下的良好匹配。

在低功率级别下，主功放工作在饱和区，功率增益较高；在高功率级别下，辅助功放工作在线性区，功率增益较低。

通过这种配置，可以在不同功率级别下都保持较高的功放效率。

逆F类Doherty射频功放的设计中，还需要注意一些细节。

功放的外部匹配网络需根据实际工作频段进行调整，以实现最佳效果。

功放的传输线长度需精确控制，以保证主、辅助功放的输出信号在功分网络中相互补偿。

功放的直流偏置也需要进行精确调整，以确保功放工作在最佳点，提高整个功放系统的效率。

在实际应用中，逆F类Doherty射频功放被广泛应用于无线通信、雷达系统、卫星通信等领域。

由于其高效率的特点，可以显著减少功率损耗，并且在满足高功率需求的同时保持良好的性能。

逆F类Doherty射频功放在无线通信领域具有广阔的应用前景。

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器射频功率放大器是无线电通信系统中非常重要的组成部分，它的功能是将一个小信号放大成为一个能够驱动天线发射信号的高功率信号。

然而，普通的功率放大器存在一些问题，如效率低、非线性失真等。

为了解决这些问题，人们提出了诸如Doherty、Class-F、Envelope-Tracking等高效率架构。

本文介绍一种高效率的逆F类Doherty射频功率放大器。

逆F类Doherty架构是一种高效率的射频功率放大器架构，它主要利用Doherty功率分配技术和逆F类调制技术来提高功率放大器的效率。

逆F类Doherty功率放大器的基本原理是，在低功率区域，主电路和辅电路的两个功率放大器以3dB的功率分配比工作，当输入功率超过某个临界值时，主电路的功率放大器停止工作，辅电路的功率放大器以更高的效率工作，从而实现功率放大器的高效率。

逆F类调制技术是一种广泛应用于射频功率放大器中的调制技术，它可以在不改变输出波形的情况下提高功率放大器的效率。

该技术的基本原理是，在恒流时，在输出电压达到峰值之前，开关管应该被关闭。

因为在这个时候，电流和电压都呈锯齿形状，大量功率会耗散在开关管中，由于功率放大器中的开关管是功率耗散的主要部分，因此这种情况会显著降低功率放大器的效率。

为了克服这个问题，逆F类调制技术采用了一种方法，即在输出电压达到峰值前，加在开关管上的电感器可以使电压呈正负宽峰值，从而将功率转移到负电压区，同时减少功率的耗散。

这种改进后，开关管可以在大电流、小电压的区域内工作，从而提高功率放大器的效率。

通过结合Doherty功率分配技术和逆F类调制技术，逆F类Doherty射频功率放大器可以在高效率和线性增益之间达到完美的平衡。

同时，这种架构还具有输出功率和增益可调的优点，这个优点使得该架构非常适合用于无线电通信系统中的不同应用场景。

高效率F类功率放大器设计

高效率F类功率放大器设计作者：王程于洪喜来源：《现代电子技术》2014年第09期摘要： F类功率放大器是一种高效率的放大器，其理论效率可以达到100%，在无线通信领域中有着广泛的应用和广阔的发展前景。

简要阐述了F类放大器的基本理论，并对其效率进行了分析。

设计出了带有输入输出谐波控制的高效率F类功率放大器，仿真结果表明在工作频率1 GHz时，输出功率为38 dBm，功率附加效率为74%；输出功率和功率附加效率都优于同条件下的B类功率放大器。

关键词： F类功率放大器；高效率放大器；负载牵引法；无线通信中图分类号： TN722⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2014）09⁃0077⁃030 引言功率放大器作为无线通信系统中重要的前端器件，在移动通信、射频识别、雷达、电子对抗等很多领域都扮演着非常重要的角色。

射频功率放大器的损耗、效率、功率等都已经成为影响这些系统性能的关键问题。

随着无线通信系统的迅速发展，对“高效率”的需求日益增加。

由于功率放大器的效率将直接影响系统效率，因此，工作效率的提高，已经成为功率放大器研究的一个攻关难题。

F类功率放大器是非线性放大器的一种，也称为开关类功率放大器。

在F类工作模式分析中，通过谐波阻抗的峰化从而控制漏极的电压和电路的波形，最终得到效率的提高，理论效率可以达到100%。

而且由于F类功率放大器的易实现性，其得到了更加广泛的关注[1⁃4]。

1 F类功率放大器的基本理论线性放大器中，晶体管作为受控源。

晶体管的损耗造成了功率放大器主要的功率损耗。

而在非线性功率放大器中，晶体管作为一个开关，其工作状态是开或者是关，这样晶体管的电压和电流不存在交叠，晶体管管耗降低从而提高效率。

F类功放通过设计谐波网络来实现漏极电压和电流波形的控制，实现对漏极电压电流波形的整形。

从而实现漏极电流波形为半正弦波，漏极电压波形为方波。

而且在漏极电压和电流之间不存在叠加现象，这样理想的漏极效率可以达到100%。

高效率ClassF功率放大器的设计

本文为移动通信设计了一款基于 InGaP/GaAs HBT 的高效率 Class F 射频功率放大器。当电源电压为 5V，输出功率为 37dBm 时，此时放大器效率达到 68%。本文设计的输出匹配电路，明显改善了输出匹
（下转第 38 页）
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2011·10·（总第 149 期） 31
2.Institute of RF-&OE IC, Southeast University, Nanjing 210096,China）
Abstract: A high efficiency class F RF PA （power amplifier）is realized in an InGaP/GaAs HBT（heterojunction bipolar transistor） process. The characteristics and principle of class F power amplifier is described at first, and the bias circuit, the matching network and harmonic suppression technique are focused in this paper. The measurement results exhibit that the efficiency of the PA is 68% with 37- dBm output power, when the supply voltage is 5V. Key Word: Class F; RF Power Amplifier; Harmonic Suppression; Impedance Matching
3. 2 输出匹配网络的设计

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器引言射频功率放大器在无线通信系统中扮演着非常重要的角色，它能够将输入的低功率射频信号转化为高功率输出信号，从而实现信号的传输和覆盖。

传统的射频功率放大器在高功率输出的同时往往会伴随着能效低和线性度差的问题。

为了解决这一问题，逆F类Doherty射频功率放大器应运而生，它在保持高功率输出的同时大幅提高了能效和线性度。

本文将介绍一种高效率的逆F类Doherty射频功率放大器的设计原理、性能特点和应用前景。

一、逆F类Doherty射频功率放大器的设计原理逆F类Doherty射频功率放大器是在传统的Doherty功率放大器基础上发展而来的。

Doherty功率放大器采用了主、辅两路并联的方式，主路负责低功率部分信号的放大，而辅路则负责高功率部分信号的放大。

这种并联的设计可以有效提高功率放大器的能效和线性度。

而逆F类Doherty功率放大器则在这基础上进一步优化了功率放大器的效率。

二、高效率逆F类Doherty射频功率放大器的性能特点1. 高效率：逆F类Doherty射频功率放大器在高功率输出情况下依然能够保持较高的能效，有效解决了传统射频功率放大器能效低的问题。

在大多数工作条件下，逆F类Doherty功率放大器的能效可以超过50%，远高于传统的功率放大器。

2. 高线性度：逆F类Doherty功率放大器通过相位调制和动态调节，实现了在不同输出功率下的线性放大，能够在保证高功率输出的减小了信号失真和非线性失真的问题，提高了信号的传输质量。

3. 宽带性能：逆F类Doherty功率放大器具有较好的宽带性能，适用于多种频段和载波宽度的通信系统，并且在频率和功率偏移时能够保持较好的性能表现。

4. 稳定性好：逆F类Doherty功率放大器采用了多种自适应和反馈控制技术，能够保持在不同工作条件下的稳定性和动态性能，具有较好的抗干扰和抗变化能力。

三、应用前景高效率逆F类D类射频功率放大器具有广阔的应用前景。

高效率逆F类功率放大器设计

高效率逆F类功率放大器设计逆F类功率放大器是一种高效率的功率放大器，据统计，逆F类功率放大器的效率可以达到80%以上，因此受到广泛关注和应用。

在这篇文档中，我们将介绍逆F类功率放大器的基本原理、设计步骤和注意事项。

逆F类功率放大器原理逆F类功率放大器是一种分级输出的功率放大器，其输出级的输出管VCE一般是接在负载上，输出管的CO-C1-C2组成的谐振回路称为谐振限值。

当输入信号幅度较小时，输出管工作于开启状态，在其VCE上形成几乎相等的反向电压，此时谐振回路中谐振电容C1和C2的反向电势相等，处于同相位。

随着输入信号幅度的增大，输出管的开启时间逐渐缩小，输出管的VCE上的反向电压变小，谐振电容C1和C2 的反向电势逐渐失去同相位，开始对负载产生正向电势，输出管的NF变大，电势随之增加。

当输入信号最大幅度达到时，输出管的开启时间很小（一般小于180度），此时VCE上的反向电压接近零，谐振电容C1和C2的反向电势相等，处于反相位。

因此，输出管的NF达到最大值，最大工作状态下输出管的CO-C1-C2组成了开路谐振回路。

逆F类功率放大器设计步骤逆F类功率放大器设计步骤如下：步骤一：确定基础参考点通常情况下，在逆F类功率放大器的设计中，需要先确定基础参考点，以便在后续设设计过程中方便参考。

基础参考点的选取一般考虑到芯片的集成度，以及在后续的设计过程中使用方便等因素。

步骤二：选取放大器管、负载及发射器根据设计需求，在此步骤中需要选取合适的功率管、负载和发射器。

功率管的选取需要考虑到其承受功率和频率带宽等因素，负载的选取要考虑到其工作频率和阻抗匹配等因素，发射器的选取需要考虑到其带宽、噪声系数和线性度等因素。

步骤三：计算谐振电容在第二步选取相应的负载和发射管之后，需要计算出谐振电容值，以满足放大器在设计频率下的谐振情况。

谐振电容的计算可以参考公式：C1 = 1 / (2 * π * f * (L1 + L2 - k * M))C2 = 1 / (2 * π * f * (L2 + L3 - k * M))其中，f为设计频率，L1、L2和L3分别为负载、共振腔和发射器的电感值，M为彼此之间的互感值，k为金属芯片内共振腔长度的占比。

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器1. 引言1.1 背景介绍射频功率放大器在通信领域起着至关重要的作用，其功率放大和效率是衡量其性能的重要指标。

传统的射频功率放大器存在效率低、线性度差等问题，因此人们提出了各种改进方案来提高其性能。

Doherty功率放大器由William H. Doherty于1936年提出，是一种有效提高功率放大器效率的技术，通过分别控制主放大器和辅助放大器的工作状态，实现功率放大与效率的平衡。

本文将重点介绍高效率逆F类Doherty射频功率放大器的设计原理、性能分析及优势，并展望未来该技术的发展前景。

通过深入探讨该技术，有望为射频功率放大器的性能提升和在通信领域的广泛应用提供有力支撑。

1.2 研究意义射频功率放大器在通信系统中扮演着至关重要的角色，它的性能直接影响到整个系统的工作效果。

传统的射频功率放大器存在效率低、线性度差等问题，而高效率逆F类Doherty射频功率放大器的出现为解决这些问题提供了新的思路和方法。

研究高效率逆F类Doherty射频功率放大器的意义在于提高通信系统的能效，减少能耗，延长设备寿命，并提升通信系统的性能和可靠性。

高效率逆F类Doherty射频功率放大器还具有节省成本、减小设备尺寸等优势，对于推动通信技术的发展和应用具有重要的推动作用。

深入研究高效率逆F类Doherty 射频功率放大器的设计原理和性能分析，探讨其在实际应用中的优势和未来发展趋势，对于促进通信技术的创新和进步具有重要的意义。

2. 正文2.1 高效率射频功率放大器概述高效率射频功率放大器是一种能够有效提高功率放大器效率的技术。

传统的功率放大器在高功率输出时存在效率低、失真大等问题，而高效率射频功率放大器则能够在保持高线性度的情况下提高功率放大器的效率。

通过优化设计和结构，高效率射频功率放大器能够在低功率输出时实现高效率，而在高功率输出时也能保持较高的效率。

高效率射频功率放大器的设计需要考虑多方面因素，包括功率输出、频率范围、线性度、效率等。

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器逆F类Doherty射频功率放大器是一种高效率的射频功率放大器。

它通过将输人信号分成两路，分别经过主放大器和辅助放大器的方式来工作。

这种放大器被广泛应用在无线通信系统中，特别是在4G和5G应用中。

逆F类Doherty射频功率放大器的主要构造包括输入匹配网络、主放大器、辅助放大器和输出匹配网络。

输入匹配网络用来匹配输入信号的阻抗，以使得信号能够有效地输送到主放大器和辅助放大器。

主放大器是射频功率放大器的主要部件，负责放大输入信号。

而辅助放大器则用来在主放大器无法提供足够功率的时候提供额外的放大功率，以提高整个放大器的效率。

输出匹配网络则用来匹配输出信号的阻抗，以使得输出信号能够有效地传输到负载端。

逆F类Doherty射频功率放大器的工作原理是基于Doherty技术。

在正常工作情况下，主放大器和辅助放大器的输出功率是相等的。

当输入信号的功率较低时，辅助放大器将提供额外的功率来补偿，从而实现高效率的放大。

在输入信号功率较高的情况下，辅助放大器的功率被减小，使得整个放大器的效率得以提高。

这种工作方式使得逆F类Doherty射频功率放大器能够在不同输入功率下保持较高的效率。

逆F类Doherty射频功率放大器相比于传统的功率放大器有很多优点。

它能够在宽带范围内实现较高的功率效率，因此适用于多频段的无线通信系统。

由于辅助放大器只在需要时才提供额外功率，因此能够减少功耗和热量产生，提高整个系统的可靠性和寿命。

逆F类Doherty射频功率放大器具有较低的交叉调制失真和谐波失真，能够提供更高的输出线性度和更好的信号质量。

逆F类Doherty射频功率放大器是一种高效率的射频功率放大器，适用于无线通信系统中的功率放大应用。

它在多频段、高效率和低功耗等方面具有优势，对于提高整个系统的性能和可靠性具有重要意义。

大神教你高效率F类射频功率放大器的研究与设计

大神教你高效率F类射频功率放大器的研究与设计1、引言射频功率放大器广泛应用于各种无线通信发射设备中，随着移动通讯服务的快速增长，对低耗、高效、体积小的要求也迅速增加。

众所周知，RF功放（PA）是射频传输中功率损耗最大的众多设计模块之一。

当前发展的第三代通信推动了对功放的更新，PA作为通信基站的核心部分，它的效率直接影响了整个基站的效率，因此研究解决功率放大器的效率问题成为当前研究的的热点。

F类放大器理论效率可以达到100%，所以F类功率放大器具有很好的研究前景。

2、理想F类放大器原理研究图1给出了功率放大器的基本结构，包含一个晶体管，直流源，输出匹配网络，输入匹配网络。

直流偏置作为直流源，晶体管可以是FET或者是BJT，本文以FET为例来说明。

晶体管漏极通过RF扼流圈接直流偏置电压Vd，通过输出网络匹配到50 Ohms最佳负载。

F类放大器通过在输出匹配网络用谐波振荡电路，从而在漏极负载出现对偶次谐波短路和奇次谐波开路来实现效率和输出功率的共同推进。

漏极电压由奇次谐波构成，接近方形波形。

而漏极电流包含基波和偶次谐波，近似一个半正弦波。

因为在漏极电压和电流之间没有交叠，理想效率可以达到100%。

器件漏极100%理想漏极效率的阻抗条件是：实现F类放大器的工作电压和电流波形信号，可使用奇次谐波来近似方波，偶次谐波来近似半正弦电流波形，表达式如下：其中，电压波形达到最大值和最小值的中间点的位置分别在和。

最小电压时的最大平坦度要求在偶阶导数为0。

由于，n为奇数时，奇阶导数等于0必须定义上式给出的电压波形的偶阶导数。

3、理论分析和设计方法理想F类功放表现为包含无限的协波，但是在设计中是不切实际。

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器逆F类Doherty射频功率放大器是一种高效率的射频功率放大器设计，它被广泛应用于无线通信系统中。

本文将介绍逆F类Doherty射频功率放大器的原理、设计和性能优势。

逆F类Doherty射频功率放大器是一种改进的Doherty功率放大器结构。

Doherty功率放大器是一种有效提高功率放大器效率的技术，它通过将负责较低功率的主放大器与一个辅助放大器并联工作，来实现功率放大的效果。

传统的Doherty功率放大器存在着一定的功率浪费，因为主放大器仍然会工作在线性范围内而不达到最佳效率。

逆F类Doherty射频功率放大器通过引入反向负载网络，使得主放大器在工作中更接近饱和区域，从而提高了功率放大器的整体效率。

具体来说，逆F类Doherty功率放大器的工作原理如下：当输入的射频信号较弱时，辅助放大器负责功率放大，而主放大器基本处于关闭状态；当输入的射频信号较强时，主放大器开始开启并参与功率放大。

通过调整反向负载网络的参数，可以使得主放大器在高功率情况下更接近饱和工作，从而提高整体功率放大器的效率。

逆F类Doherty射频功率放大器的设计中需要考虑的关键参数包括功率分配器（也称为功率合成器）和反向负载网络。

功率分配器用于将输入的射频信号分配给主放大器和辅助放大器，并将它们的输出重新合成为最终的输出信号。

反向负载网络则起到控制主放大器与辅助放大器之间功率分配的作用。

逆F类Doherty射频功率放大器相比传统的Doherty功率放大器具有许多性能优势。

它能够在较宽的输出功率范围内保持高效率。

逆F类Doherty功率放大器在线性范围内具有较低的失真和较高的输出功率。

逆F类Doherty功率放大器还具有较好的抗非线性失真能力和较高的线性范围。

逆F类Doherty功率放大器结构相对简单，容易实现且成本较低。

逆F类Doherty射频功率放大器是一种高效率的射频功率放大器设计。

高效率ganhemtf类逆f类功率放大器研究和设计

为了解决这个问题，本文提出一种简单的一般化的分布式元件寄生补偿技术。该技术同时适用于 F 类和逆 F 类功放设计，并且能够精确补偿晶体管寄生参数。
为了验证该寄生方案，本文分别设计了两款工作在 2.14GHz 工作频率的 F 类和逆 F 类功放。设计的 F 类和逆 F 类功放最终实测的功率附加效率（PAE）分别到达了 80.2%和 79.1%。
摘要
射频功率放大器（Radio-Frequency Power Amplifier，RF PA）是射频发射机的关键构成模块之一，同时也是射频前端最主要的耗能组件。为了减少无线通信系统中的功耗和散热设备，各种改善功放效率的技术被发展出来并获得了广泛的研究。其中，F 类和逆 F 类功放凭借高效率、工作频率限制小和功率容量大等优势正在获得越来越多的青睐。然而，晶体管寄生参数固有寄生参数和外部寄生参数，会通过干扰谐波负载严重地影响实现的 F 类和逆 F 类功放的性能。
1.1 研究背景及意义..............................................................................................1 1.2 国内外研究动态..............................................................................................3 1.3 本论文的主要内容及创新点..........................................................................5 第 2 章功率放大器设计基础......................................................................................7 2.1 功率放大器主要性能指标..............................................................................7 2.2 工作频率..........................................................................................................7 2.3 输出功率..........................................................................................................7

一种高功率高效率高增益逆F类堆叠功率放大器[实用新型专利]

专利名称：一种高功率高效率高增益逆F类堆叠功率放大器专利类型：实用新型专利
发明人：滑育楠,邬海峰,陈依军,胡柳林,吕继平,王测天,童伟申请号：CN201821310190.7
申请日：20180814
公开号：CN208656727U
公开日：
20190326
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种高功率高效率高增益逆F类堆叠功率放大器，包括依次连接的输入阻抗匹配功率分配网络、漏源补偿型双路堆叠放大网络和输出逆F类阻抗匹配功率合成网络。

本实用新型采用漏源补偿型双路堆叠晶体管结构，并结合了高效逆F类输出匹配及功率合成技术，使得电路具有高效率、高增益、高功率输出能力。

申请人：成都嘉纳海威科技有限责任公司
地址：610016 四川省成都市双流区西南航空港经济开发区物联网产业园
国籍：CN
代理机构：成都正华专利代理事务所(普通合伙)
代理人：陈选中
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一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

912020年第5期设计与实现*基金项目：国家自然科学基金面上项目（61571251）；宁波市自然科学基金（2018A610024）**通信作者收稿日期：2019-12-09一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器*A High Efﬁ ciency Inverse Class-F Doherty RF Power Ampliﬁ er为了进一步提高射频功放的输出能力，基于GaN HEMT 功率器件，采用平衡式结构设计了一款工作频率为3.3 GHz —3.6 GHz 的高效率逆F 类Doherty 结构射频功放。

参照功放管的寄生参数等效电路网络，为获得逆F 类功放理想的开关特性，设计了具有寄生参数补偿作用的谐波控制网络来抑制功放输出端的二次、三次谐波，同时结合Doherty 功放结构特点，使其在6 dB 功率回退的情况下仍具有较高的输出效率。

仿真后，可得到其在3.3 GHz~3.6 GHz 工作频带内的输出功率在40.4 dBm~41.8 dBm 内，PAE 为66%~77%，最大DE 达到82.6%，功率回退6 dB 处，功放的DE 仍在69%左右，增益平坦度约为±1.5 dB 。

逆F 类；Doherty ；寄生补偿；谐波控制；高效率In order to further improve the output capability of RF power ampliﬁ er, this paper uses GaN HEMT power device and adopts balanced structure to design a high efficiency inverse F-class Doherty RF power amplifier with the working frequency of 3.3-3.6 GHz. According to the parasitic parameter equivalent circuit of the power ampliﬁ er tube, the inverse-F harmonic control network with parasitic parameter compensation is designed to suppress the second and third harmonics of the output end of the power amplifier, and the combination with the structural characteristics of Doherty ampliﬁ er achieves the high output efﬁ ciency of the inverse-F power ampliﬁ er even with the 6 dB power back-off. After the simulation, the output power of the ampliﬁ er in the working band of 3.3-3.6 GHz is 40.4-41.8 dBm, the PAE (power added efﬁ ciency) is 66%-77%, the maximum DE (drain efﬁ ciency) is 82.6%, the DE of the ampliﬁ er is still about 69% with 6 dBm power back-off, and the gain ﬂ atness is about ± 1.5 dB.inverse class-F; Doherty; parasitic compensation; harmonic control; high efﬁ ciency（宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波 315211）(College of Information Science and Engineering, Ningbo University, Ningbo 315211, China)【摘要】尹希雷，李军**，代法亮，文化锋，刘太君YIN Xilei, LI Jun**, DAI Faliang, WEN Huafeng, LIU Taijund oi:10.3969/j.issn.1006-1010.2020.05.018 中图分类号：TN722.5文献标志码：A 文章编号：1006-1010(2020)05-0091-06引用格式：尹希雷,李军,代法亮,等. 一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器[J]. 移动通信, 2020,44(5): 91-96.[Abstract][Key words]【关键词】OSID ：扫描二维码与作者交流0 引言无线通信技术的发展日新月异，特别是当下5G 技术的推进，要求通信系统具备应对高频谱利用率和高速数据传输的能力。

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器
随着移动通信技术的不断发展，高效率射频功率放大器（RF PA）成为射频系统设计中的一个重要问题。

为了满足高速数据传输、多频段覆盖和大容量通信等要求，需要在保证高功率输出的情况下尽可能减少功耗和系统成本。

因此，高效率逆F类Doherty射频功率放大器成为了一种非常有益的解决方案。

直接F类Doherty结构是另一种高效率Doherty结构，与逆F类Doherty结构相比它有相对较小的阻抗匹配损失，但在一些方面还比逆F类Doherty结构要差。

在直接F类Doherty结构中，主放大器和辅助放大器之间的功率控制比为1.5，这意味着辅助放大器的功率必须在主放大器的1.5倍范围内进行功率调制。

而在逆F类Doherty结构中，主放大器和辅助放大器之间的功率控制比可以达到5以上，因此逆F类Doherty结构可以实现更高的效率和更好的线性性能。

在高效率逆F类Doherty射频功率放大器的设计中，关键的问题是如何选择合适的主放大器和辅助放大器，并对逆F类Doherty结构进行阻抗匹配。

主放大器需要具有高功率和高线性性能，而辅助放大器需要具有高效率和良好的功率调制特性。

在阻抗匹配方面，可以采用射频匹配网络和电感耦合网络进行阻抗变换，从而实现优秀的阻抗匹配。

此外，还可以采用数字预失真技术和射频前端设计优化等方案优化功率放大器的线性性能和效率。

总的来说，高效率逆F类Doherty射频功率放大器是一种非常有前途的射频功率放大器设计方案，它在高功率输出、高效率、良好的线性性能和频带宽度等方面都具有很好的表现。

在移动通信、卫星通信和雷达等领域，高效率逆F类Doherty射频功率放大器的应用前景非常广阔。

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器

一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器射频功率放大器在无线通信领域中扮演着至关重要的角色，它负责将输入的信号放大到足够大的功率级别，以便能够被天线发送出去。

在传统的射频功率放大器设计中，由于功率放大器需要在各种功率水平下都能够提供高效率的工作表现，因此传统的Doherty结构已经不能够满足当前的需求。

在这个背景下，高效率逆F类Doherty射频功率放大器应运而生。

逆F类Doherty结构是Doherty放大器的一种延伸，它能够在功率放大器的低功率工作状态下提供更高的效率表现。

这种结构的引入，对于提高射频功率放大器整体功率效率来说，具有重要的意义。

在本文中，将介绍一种基于逆F类Doherty结构的高效率射频功率放大器的设计和实现。

我们来了解一下逆F类Doherty结构的基本工作原理。

逆F类Doherty结构在原Doherty结构的基础上进行了一定的改进，它主要是通过对负载网络中的输出匹配电路进行优化，来提高功率放大器在低功率状态下的效率。

在传统的Doherty结构中，由于整体放大器的效率受到两个功率放大器的并联工作状态的限制，因此在低功率时段，效率并不高。

而逆F类Doherty结构采用了一套独特的功率分配方案，使得当输入信号功率较小时，只有一个功率放大器处于工作状态，整体效率得到了显著的提高。

接下来，我们将介绍一种高效率逆F类Doherty射频功率放大器的设计实现。

这种功放器采用了3GHz频段，并且在设计中充分考虑了功放器的高线性、高效率、宽带等特点。

在该设计中，利用了基于 GaN HEMT 的功率器件，并且采用了射频系统仿真软件进行了多次的仿真分析，以保证设计方案的有效性和可行性。

在多次的实验验证中，该设计能够在低功率状态下实现接近理想状态的功率放大和效率表现，从而证明了逆F类Doherty结构在射频功率放大器设计中的重要性。

除了在设计方案中的突破和创新之外，高效率逆F类Doherty射频功率放大器还带来了其他诸多优势。