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TechnicalFeature 技术特写

表1 的提高依赖于通过合成器实现的相互作
放大器线性化方法 用。2）理想情况下，Doherty引擎的辅
助路径表现出折线或曲棍球棒特性（请
阻碍生成 见图3b）。无法达到理想值常常是不能
实现著名的效率鞍点的主因。由于该
预测/合成 测量/抽取
特性易于从理想值变为一种线性响应，
数字预失真 笛卡尔反馈 Doherty放大器的行为特性会逐渐变得
源前
模拟预失真 极性反馈 与正交平衡放大器类似（尽管带有未隔
校正位置 离的合成器），尤其是它的效率性能。
模拟后失真 前馈
源后 3）AB级和C级中的主放大器和辅助放
构成方案 固定滤波（如带通） 大器的常用“差动偏置”会分别强迫两
个放大器的输出功率和效率降低（请见
DOHERTY实现方式 • 由于有偏置级，需要在效率与输出 图3c）。正如Cripps所说明的 ，A级到
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可以认为，Doherty放大器设计的最 功率之间进行折衷。实际上是C级偏 C级准线性放大器的连续性（理论上这
常见且通常是最快速的起点是“零级实 置（一个开环模拟电路）来完成此 两级会通过它们的源两端的正弦电压工
现zeroth embodiment”（请见图2），包 任务。 作）会改变相应的最高输出功率和效率
括： • 效率的提高仅限于单个级。多级级 特性。同时，如果使用偏置来产生差分
• 至末级功率分离器的固定射频输 联的情况会限制性能提高，特别是 引擎（正如传统Doherty实现方式），那
入。 增益会在更高频率下减小。 么输出功率和效率之间本身就有一种折
• 主放大器和辅助放大器进行不同偏 从另一个角度看，Doherty引擎是 衷。同时，差动偏置会增加Doherty效
置（例如，使用AB级和C级）。 一个开环方案，具有从晶体管的偏置点 应，但会降低可达到的性能。
• Doherty合成器由一个四分之一波长 得到的几个重要功能机制。一旦定义了
传输线形成。 其它变量（如相位偏移、分离器设计 变体和改进
在大多数应用中，这种架构不会提 等），就只提供多种关键调节所依赖的 基本设计的以下变化形式可能根更
供充分的功率增益（至少不是从单一的 一个或两个操作点。 适合某些应用，在传统实现方式中，为
末级），并且附加的增益级在功率分离 设计人员提供了性能与灵活性选项。
器的前面级联。这种最常用实现方式的 挑战 • Doherty分离器和合成器内有多个增
缺点包括： Doherty改进效率的方式之一是负 益级
• 设计冻结之后，没有对任何域中的 载调制。这种调制背后的推动引擎是从 • N路Doherty
增益和相位进行补偿的方法。 两个或更多个放大器汇入合成器的输出 • 故意分散分离器
电流之间的差别。由于该引擎仅可近似 • 可编程分离器
Doherty操作，设计人员所面临的挑战 • 偏置调制
AB 级
是使该引擎能够以最佳方式接近这种操 • 电源调制，即，向Doherty所使用的
作，但仍具有适当性价比。Doherty性能 两种频率增强技术添加第三种频率
的潜在阻碍包括：1）进入合并节点的 增强技术
信号的幅度和相位匹配，尤其是超频率 • 包络整形
AB 级
（请见图3a）。与理想值有偏差会降低 • 数字Doherty
C 级
效率和输出功率。后者可能更具有破坏 除了可供设计人员使用的不同架构
图2：Doherty放大器的最简单实现方式。 性，因为各器件有意未进行隔离，效率 外，还可在产品生命周期内的三个时点

0 100
Doherty I main I AUX –0.5
主 合路器 80
PA –1.0
1.0 –1.5
Balanced
Square Law –2.0
0.8 Ideal 相对输出功率 (dB) –2.5 40
辅助输出电流 0.6 –3.0 Auxiliary Main 20
60 效率 (%)
辅助 0.4 –3.5
PA
0.2 –4.0 0
0 1 2 3 4 5 6
0 导通角 (Rad)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
输入电压
(a) (b) (c)
图3：Doherty放大器的挑战：合成器幅度和相位匹配（a)、辅助放大器电流响应（b）和功率-效率折衷（c)。

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