【導讀】無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器最關(guān)鍵的組成部分之一是功率放大器，負責在傳輸前提升調制信號，因為它消耗了整個(gè)無(wú)線(xiàn)電系統消耗的大部分能量。功率放大器的性能確實(shí)可以決定發(fā)射機的整體性能，不僅在轉換效率方面，而且在線(xiàn)性度、可靠性、產(chǎn)量、散熱、尺寸和最終成本方面也是如此。飽和時(shí)效率最大化的功率放大器拓撲不適合當前的復雜調制方案。在這種情況下，平均效率可以通過(guò)系統級解決方案來(lái)恢復，如包絡(luò )跟蹤或異相。
然而，像Doherty功率放大器這樣的電路級解決方案，無(wú)論是單輸入還是雙輸入，如今在基站市場(chǎng)都非常受歡迎，因為它們需要的額外電路更少。此外，必須控制載物臺的線(xiàn)性度，因為通常需要沒(méi)有任何附加線(xiàn)性化器的線(xiàn)性放大器。
研究?jì)热?/div>
都靈理工大學(xué)的研究人員在最近的工作中，一個(gè)20W的氮化鎵Doherty功率放大器被設計在3.5GHz，目標是FR1 5G-新的射頻頻帶。影響數據處理協(xié)議的主要問(wèn)題之一，即有限的帶寬，是通過(guò)特殊設計解決方案優(yōu)化的。第一個(gè)是用混合技術(shù)制造的，但相當大的頻率偏移妨礙了它在目標頻段的完整特性。盡管如此，初步的測量結果是在重新設計過(guò)程中提出的。
實(shí)驗方法
采用兩個(gè)相同的有源器件，即氮化鎵晶體管(CGH40010F)，在3.5千兆赫下設計單輸入DPA。主器件偏置在A(yíng)B類(lèi)(VDS= 28 V，ID= 70 mA)，輔器件偏置在C類(lèi)(VDS= 28 V，VGS= -7.0 V)。通過(guò)與柵極串聯(lián)的并聯(lián)電阻-電容電路(電阻= 33歐姆，電容= 3.3 pF)以及柵極偏置線(xiàn)上的50ω歐姆，可以確保器件在帶內和低頻下的無(wú)條件穩定性。
正在設計的完整DPA的框圖。
模擬散射參數。
2.8GHz至3.6GHz范圍內模擬漏極效率和增益與輸出功率的關(guān)系。
已實(shí)現原型的照片。
結論
該研究提出了一種氮化鎵Doherty功率放大器的設計。由于將器件寄生元件嵌入Doherty輸出組合器，并將其實(shí)現為多級四分之一波長(cháng)變壓器，因此實(shí)現了寬帶性能。模擬結果幾乎與5G應用的技術(shù)水平一致。然而，由于測量的散射參數與模擬的散射參數相比存在差異，無(wú)法通過(guò)后調諧進(jìn)行校正，原型的重新設計正在進(jìn)行中。
推薦閱讀：
Vishay VEML3328和VEML3328SL RGBC-IR傳感器榮獲2020 AspenCore全球電子成就獎
