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随着无线通信技术的快速发展,传统的单一频率通信系统逐渐不能满足通信要求。为了实现器件小型化,增加灵活性并减少设计成本,双频/多频通信应运而生。同时,为支持高信息传播速率,无线通信系统正广泛采用非恒定包络调制和频分复用调制模式,这导致信号峰均比大幅增大。因此,在保证线性度的同时提高功率放大器的效率成为亟待解决的问题。Doherty功率放大器在1936年首次被提出后,由于其在效率和线性度方面良好的性能,逐步成为中外学者的研究热点。本文研究并实现了一款高效率双频Doherty功率放大器,主要工作内容包括以下三个部分:1)研究如何利用Smith圆图简化双频阻抗匹配方式。采用串联三部分传输线的匹配结构,其中第一部分是将最佳负载阻抗/源阻抗匹配到一对共轭复阻抗,第二部分采用图像化的方式,将一对共轭复阻抗匹配到相同阻抗值的实阻抗,第三部分将实阻抗匹配到希望的阻抗值。该方式降低了计算难度,使得匹配结果更清晰直观,同时得到相当可观的匹配效果。2)分析并验证优化的双频Doherty功率放大器合成结构。不同于以往的优化的双频Doherty功率放大器合成结构(包括移相线和结构线),本文设计的Doherty功率放大器主功放和辅功放的输出端都直接匹配到70Ω,使得双频Doherty功率放大器的合成结构得到简化。并且,根据回波损耗的计算公式可知,低功率状态时,主功放负载端回波损耗为15.6dB,高功率状态时的主功放负载端回波损耗为15.1dB,相比于传统的双频Doherty功率合成结构,该结构性能得到了极大的提升。3)研究设计并实现了一款2.02GHz/2.63GHz共时双频Doherty功率放大器。单音连续波测试结果:两个频段峰值功率分别为43.9dBm和44.6dBm,峰值效率分别为62.1%和72.4%,功率回退7dB后漏极效率分别为49.1%和51.3%。使用10MHz的16QAM调制信号测试时,两个工作频率处ACPR均优于-45dBc。