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宽带高效率功率放大器是无线通信领域的一个研究热点。不同通信标准占用的频段各不相同,传输的信号调制方式也多种多样。本文研究当今主流的几种调制信号,设计适合于恒包络特征和变包络特征信号的宽带高效率功率放大器,主要研究内容如下:1.本文提出一种通用的宽带高效率功放匹配方法,包括匹配模型的建立和匹配网络的综合,可以将增益平坦度、线性等指标纳入到可控范围。设计的2-4GHz倍频程宽带高效率功放,输出功率大于10W,实测带内增益12.3-14.1dB,其中95%的频带增益波动小于±0.5dB,功率附加效率(PAE)为36.5-53.4%。2.本文研究了谐波控制方法和E类功放原理,并考虑实际的GaN模型及非线性漏极电容的影响,计算E类功放的基波阻抗和谐波阻抗。基于35W的GaN器件的宽带E类功放,采用低通滤波匹配网络,仿真结果显示在1.7-2.6GHz的带宽内PAE可达64-77%,并作为功放单元,应用到宽带Doherty中。3.本文针对变包络信号通信系统的宽带需求,研究具有宽带高回退效率的Doherty功放。通过分析λ/4阻抗变换线、输出匹配网络和补偿线(Offset-line)三个限制Doherty带宽的主要因素,设计一种平行式Doherty结构,在1.85-2.25GHz的工作频带内实现6-7dB回退效率36.2-48.8%,饱和效率为57.2-68.8%,其中1.95、2.05、2.15GHz频点可实现回退9dB左右,效率优于40%。本文详细阐述了饱和类宽带高效率功放和宽带Doherty的设计方法,在最后提出两种可行的方案,进一步探索宽带Doherty和高线性高效率的功放系统,为学者提供参考和借鉴。