Doherty放大器

Doherty放大器是一種廣泛應(yīng)用于高功率射頻通信系統(tǒng)中的功率放大器設(shè)計(jì)技術(shù)，旨在提高功率放大器的效率和線性度。由William H. Doherty在1936年首次提出并應(yīng)用于調(diào)幅調(diào)制的無線電發(fā)射機(jī)中?，F(xiàn)今，Doherty放大器已成為無線通信、雷達(dá)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域中的重要組件，為提高功率放大器的效率、減少功耗和擴(kuò)展通信距離發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

1. 定義

Doherty放大器是一種采用分配式功率合成技術(shù)的功率放大器設(shè)計(jì)方案，通過有效地組合兩個或多個放大器單元，實(shí)現(xiàn)在高功率輸出時保持較高效率的特性。其核心理念在于，在低功率輸出時工作的主放大器（Class AB放大器）和在高功率輸出時工作的副放大器（Class C放大器）相結(jié)合，以提高整體功率放大器的效率和線性度。

2. 原理

Doherty放大器的工作原理主要包括以下幾個關(guān)鍵步驟：

• 信號分配：輸入信號同時被分配到主放大器和副放大器上。
• 相位調(diào)控：通過相位控制器調(diào)節(jié)主副放大器的工作相位，實(shí)現(xiàn)功率合成。
• 功率合成：在低功率時，主放大器負(fù)責(zé)輸出信號；在高功率時，副放大器加入工作，增加輸出功率，同時保持較高的整體效率。
• 負(fù)載調(diào)諧：通過負(fù)載網(wǎng)絡(luò)對主放大器進(jìn)行匹配，確保在不同功率輸出下的效率和線性度。

3. 優(yōu)勢

Doherty放大器相比傳統(tǒng)的功率放大器具有諸多優(yōu)勢：

• 高效率：在高功率輸出時仍能保持較高的功率放大器效率。
• 寬帶性：適用于多種頻段和調(diào)制方式，具有較好的頻率覆蓋性。
• 線性度：在高功率輸出下具有較好的功率放大器線性度，適用于需要較高動態(tài)范圍的應(yīng)用場景。
• 節(jié)能環(huán)保：降低功率損耗，減少通信設(shè)備的能量消耗，符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢。

4. 應(yīng)用

Doherty放大器廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

• 基站發(fā)射機(jī)：在無線基站的功率放大器中應(yīng)用，提高基站功率放大器的效率和覆蓋范圍。
• 雷達(dá)系統(tǒng)：用于雷達(dá)信號的發(fā)射和接收，提高雷達(dá)系統(tǒng)的功率輸出和線性度。
• 衛(wèi)星通信：在衛(wèi)星通信的地面站和衛(wèi)星載荷中使用，提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)的傳輸效率和覆蓋范圍。