圖1：傳統二路Doherty放大器原理框圖

傳統doherty結構如圖1所示，由主管（載波放大器）
，輔管（峰值放大器），90度電橋，補償線L1、L2、L3、L4，輸出合路部分組成。小信號峰值放大器Z3的阻抗理想開路，載波放大器在合路部分的阻抗牽引使Z1=100歐姆
，同時也使得功放漏級電阻減小一半，減小後的漏級電阻使得峰值電壓減半，飽和電流不變，doherty出現第一個峰值
，大信號載波放大器和峰值放大器都以最佳的阻抗匹配輸出，doherty達到第二次峰值效率及最大輸出功率。

圖2：新型倒置二路Doherty放大器原理框圖

新型倒置doherty跟傳統經典doherty相比有以下幾個不同之處
，（1）新型倒置doherty輸出端的四分之一波長線在輔管後麵，而傳統經典doherty輸出端的四分之一波長線是在主管後麵

，所以命名為新型倒置doherty
；（2）新型二路倒置doherty的主管按Z=100歐姆設計，輔管按Z=72.25歐姆設計；（3）輔管後麵用了四分之一波長的特性阻抗為85歐姆的高阻抗線


；（4）主管和輔管合路後已經是50歐姆了，所以不需要通過阻抗變換了。下麵從它的工作過程也可以分為三個階段：（1）當輸入信號較小RFin<0.5Pmax，由於輔放後麵的輸出端四分之一波長85歐姆的高阻抗線
，輔管管的阻抗Zpeak1視為理想無窮大
，Z2=50歐姆
，Zmain按100歐姆設計，主管往負載看進去的阻抗為50歐姆
，同時也使得功放漏級電阻增加一倍

，增加後的漏級電阻使得輸出電壓達到峰值電壓時，輸出電流卻隻有峰值電流的一半。因此，doherty達到第一個峰值效率時的輸出功率相對於滿功率輸出功率而言，回退了6dB。（2）當輸入信號0.5Pmax≤RFin< Pmax，
，主管輸出電壓達到飽和，適當的偏置使得輔管開始工作。隨著輸入功率的增加，輔管輸出電流增加。由有源負載牽引技術可知，Zmain的共軛阻抗開始由50歐姆往100歐姆變化，Zpeak的共軛阻抗開始由理想無窮大往72.25oumubianhua。zheshidezhuguanshuchudianyajibenbaochibubian

，buhuichanshengguobaohe，tongshizhuguanshuchudianliujixuzengjia
，zhuguanxiaolvbaochizuidazhi。youyucongfangdaqigongzuodianliuweidadaozuida

，gudoherty效率有所下降，但是依然維持在較高水平。（3）當輸入信號RFin= Pmax
，Zmain的共軛阻抗變為100歐姆
，Zpeak的共軛阻抗變為72.25歐姆，合路處的往阻抗為Zmain=100歐姆並聯Zpeak=85*85/72.25=100歐姆即等於50歐姆

，和Z2=50歐姆阻抗匹配，主管和輔管都以最佳匹配阻抗形式達到飽和輸出

，此時doherty達到最大功率輸出，doherty效率也達到最大效率值，即第二個峰值效率。通過以上分析可知新型倒置doherty跟傳統經典doherty相比有以下幾個優勢：（1）負載調製效果明顯（新型倒置doherty漏級電阻是增加一倍而傳統dohert漏級電阻是減小一倍）；（2）減小PCB麵積節省成本（新型倒置doherty不需要35歐姆1/4波長線，新型倒置doherty功放阻抗都大於50歐姆，設計匹配靈活
，一般單階匹配就可以完成）。
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新型Doherty電路設計

圖3：新型倒置Doherty原理仿真圖

基於ADS軟件平台
，選用飛思卡爾MRF8S21140H器件模型進行倒置doherty原理圖仿真。整個倒置doherty的(de)關(guan)鍵(jian)在(zai)於(yu)輸(shu)出(chu)匹(pi)配(pei)的(de)設(she)計(ji)，它(ta)不(bu)僅(jin)要(yao)完(wan)成(cheng)阻(zu)抗(kang)匹(pi)配(pei)，還(hai)要(yao)同(tong)時(shi)滿(man)足(zu)輸(shu)出(chu)補(bu)償(chang)線(xian)的(de)功(gong)能(neng)，並(bing)且(qie)在(zai)小(xiao)信(xin)號(hao)的(de)時(shi)候(hou)能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)漏(lou)極(ji)電(dian)阻(zu)增(zeng)倍(bei)的(de)目(mu)的(de)。

仿真結果

圖4：新型倒置Doherty仿真數據

圖4是載波和峰值放大器的漏極偏置電壓都取28V，主放大器柵極電壓取2.7V（靜態電流1.1A），峰放大器柵極電壓取1.7V，仿真數據。由圖可見，新型倒置doherty電路，在輸出45.33dbm（即P-3=55.7dBm回退10.4dB）時可以獲得較高的效率（32.756%），doherty輸出電流等於3.623A；AM-AM測試可以得到P-1=53.6,dbm, P-3=55.7dbm，小功率輸出到飽和功率曲線比較平緩；AM-PM測試可以得到在小信號輸出的相位為-0.261度，在輸出功率53.894dbm時輸出相位為-3.351度，在輸出功率55.708dbm時相位為-2.791度，從整個AM-PM發現相位失真小於3度且曲線也十分平滑，從仿真數據可以得到倒置doherty相對傳統doherty具有更好的線性指標，並且效率能滿足32.756%（回退10DB下）。

結論

W-CDMA作為第三代無線通信主流標準之一，其信號的峰均比可達10dB。目前直放站廠家的WCDMA功放基本都是采用經典doherty配合scintear公司的模擬預失真芯片SC1887來達到滿足頻譜模板的目的
，SC1887屬於模擬預失真芯片線性糾正能力有限，如果doherty本身的AM-AM,AM-PM曲線不是很理想的話，它的線性糾正的能力就會大幅度降低
，針對這種情況
，本文仿真設計出一種新型倒置doherty。相比傳統經典doherty，它可以獲得更好的AM-AM,AM-PM線性指標
，如果SC1887配合這種新型倒置doherty 
，ACPR指標將會有更大的改善。