基于谐波控制的高效线性功率放大器设计

为了满足当前第五代移动通信系统对高速率传输的要求,采用谐波控制的方法设计了一款高效线性功率放大器。结合三阶交调分量的产生机制,综合考虑基带阻抗、基波阻抗及二次谐波阻抗对输出功率、效率和线性度的影响,在保证效率的基础之上,改善功放线性度。并采用紧凑、便于集成的耦合线SIR(Step Impedance Resonator)带通滤波器作为输出匹配网络,实现对谐波的抑制。该功率放大器采用GaN HEMT器件CGH40010F,通过仿真与实物测试,验证了该方案的可行性,最终测试结果表明,功率放大器在中心频率3.4 GHz处,间隔5 MHz的双音信号下,输出功率为37 dBm时,对应的功率附加效率(PAE)为40%,三阶交调失真(IMD3)为-30 dBc,增益约为10.5 dB。