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TechnicalFeature 技术特写

漏极效率 (%) 55 器可在这个更高输出下工作而不会危害
3 3.4 GHz 动态余量，而平均功率的增加与效率的5
42 3.6 GHz
2 1 43 50 改进后 百分点增加（从44%到49%）相关。外形
尺寸小48%的器件也可用于达到最初的目
幅度差 (dB) –1 0 44 效率 (%) 45 参考 标输出功率。考虑进预期部件间差异，
器件的外形尺寸可能会进一步减小。
–2 46 45 44 43 40 36 40 结论
–3 35 通过解决设计的输入侧问题，可
250 300 350 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 37.0 37.5
P SAT (W) P Avg (dBm) 以大大提高Doherty性能。采用特意分
3 (a)
散或可编程输入分离可改进性能，尤其
2 27 30 32 33 46.0 改进后 在生产分布方面。根据同行的评论研究
12
幅度差 (dB) 1 0 45.5 Doherty可在功率上提高60%，效率上提
，采用非线性输入分离或整形的数字
45.0
高20%，带宽增加50%，而预测线性度
–1
–2 44.5 不会降低。本文中介绍的个例研究在一
33 32 28 24 PEP (dBm) 44.0 个固定带宽上达到了提高47%的输出功
–3 参考 率和提高11%的效率。
250 300 350 43.5
3 43.0 说明了一个用于提取和理解可能
31 33 35 37 40 改进的测量辅助方法。虽然效率和饱和
2 42.5 3.4 GHz
41 42.0 3.6 GHz 功率用作例子，但它们并不代表大多数
1
幅度差 (dB) –1 0 42 (b) 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 37.0 37.5 Doherty设计中的最重要参数。不管使用
P Avg (dBm)
哪种Doherty架构，这种设计方法都会提
市时间以及成本-规格机制。■
–2 43 45 44 图10：采用平方率整形和随机相位的双 供更加详细和严格的洞察，改善产品上
输入Doherty放大器的效率与平均输出功
–3
250 300 350 率关系（a）以及PEP与平均输出功率关 鸣谢
相位差 (º) 系（b)。
3 本文作者在 此对 Qo rvo 的 Je f f
2 29 1 3 3 3 1 3 Gengler、Tammy Ho Whitney和Bror
（尽管不很详尽），使用了一个应用于 Peterson表示感谢。
1
30
幅度差 (dB) 0 29 幅度和相位的平方率整形函数编程了辅 参考文献
助路径，相位的“起始”和“结束”值
1. H. S. Black, “Translating System,” U.S. Patent 1,686,792,
–1
October 9, 1928.
27 28 随机变化，相位具有零和最大输入幅 2. H. S. Black, “Wave Translation System,” U.S. Patent
度。由于两个放大器有一个公共偏置，
–2 26 2,102,671, December 21, 1937.
25 24 23 仅在输出功率和效率之间保持折衷，而 3. A. B. Clark, “Electrical Picture Transmitting System,”
–3
250 300 350 不是在输出功率与Doherty差分引擎幅度 U.S. Patent 1,619,147, November 13, 1928.
(a) 相位差 (º) 之间。 4. P. G. Lloyd, “Linearization of RF Front-End,” Rohde
& Schwarz GmbH & Co., November 2016, www.rohde-
34 为了建立基准线，通过用线性差动 schwarz.com/appnote/1MA269.
33 低频–体积 信号来驱动公共偏置放大器，确保了等 5. H. Chireix, “High-Power Outphasing Modulation,”
低频–标称 Proceedings of the Institute of Radio Engineers, Vol. 23, No.
32 高频–生产 同的“均衡”性能：该模式下的可用饱 6. R. L. Kahn, “Single-Sideband Transmission by Envelope
11, November 1935, pp. 1370–1392.
饱和功率 (W) 30 高频–标称 和输出功率比差动偏置的情况高0.5dB 7. W. H. Doherty, “A New High Efficiency Power Amplifier
31
Elimination and Restoration,” Proceedings of the Institute
（功率高12%）。这代表了使用差分偏
of Radio Engineers, Vol. 40, No. 7, July 1952.
29
置点来操作Doherty引擎的“成本”。应
28
用于辅助路径的随机整形函数的散点图 for Modulated Waves,” Proceedings of the Institute of Radio
Engineers, Vol. 24, No. 9, September 1936, pp. 1163–1182.
27 8. J. Choi et al., “Optimized Envelope Tracking Operation
产生图10所示的性能轨迹，反映出平均
26 of Doherty Power Amplifier for High Efficiency over
40 41 42 43 44 45 46 功率与效率相关的分布以及峰值包络功 an Extended Dynamic Range,” IEEE Transactions on
(b) 效率 (%) 率（PEP）与平均功率相关的分布。饱 Microwave Theory and Techniques, Vol. 57, No. 6, June
2009, pp. 1508–1515.
34 和输出功率比常规Doherty放大器高出 9. C. M. Andersson et al., “A 1 to 3 GHz Digitally Controlled
33 1.7dB（高48%），这表示改善的1.2dB Dual-RF Input Power Amplifier Design Based on a Doherty-
Outphasing Continuum Analysis,” IEEE Transactions on
32 （32%）来自信号路径的更佳幅度/相位 Microwave Theory and Techniques, Vol. 61 No. 10, October
饱和功率 (W) 30 饱和输出中的1.7dB改善意味着放大 10. S. Chung et al., “Asymmetric Multilevel Outphasing
2013, pp. 3743–3752.
匹配。
31
Architecture for Multi-Standard Transmitters,” RFIC 2009.
11. S. C. Cripps, “RF Power Amplifiers for Wireless
29
Communications,” Artech House, Norwood, Mass., 2006.
28 12. Darraji et. al, “Doherty Goes Digital,” IEEE Microwave

图9：采用分散输入分离的Doherty放
27 Magazine, September 2016.
大器组：增益和相位差异（a)、饱和功 13. “The Dual-Input Doherty,” Rohde & Schwarz, www.
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40 41 42 43 44 45 46 率和频率（b）以及累积最差情况生产分 rohde-schwarz.com/us/campaign/premium-download-the-
(c) 漏极效率 (%) 布（c)。 dual-input-doherty/premium-download-the-dual-input-
doherty_233590.html.
56 www.mwjournalchina.com Microwave Journal China 微波杂志 May/Jun 2019