分享大规模天线阵列系统中Doherty功放模块的应用（内附案例）
大器模块。
图 5 QPA2705 内部结构框架图
QPA2705采用了非对称的结构来提高回 7.5dB 退功率时的效率[7]。传统的 Doherty 功率放大器的最大效率是在 6dB 功率回退点 [5]，非对称结构的 Doherty 可以根据不同峰均比的信号，通过选用合适的输入功率和不同的主辅饱和功率配比，可以使得 Doherty 功率放大器在回退信号峰均功率比值时，正好达到最高效率点。QPA2705 针对 7.5dB 峰均比的 LTE 信号，主、辅放大器选用 1:1.2 的功率配比，从而能够在 7.5dB 峰均比的情况下，达到最大效率点。
QPA2705 采用了反向结构来提高工作带宽[8]。 传统的 Doherty 功率放大器中的 1/4 阻抗变换线通常放在主放大器后面，以起到负载牵引的作用，但由于不同频段的阻抗变换线的长度不一样以致限制的工作带宽。针对 2496MHz 到 2690MHz 的工作带宽以及 3*20MHz 的信号带宽，QPA2705 采用了反向 Doherty 结构，把 1/4 波长阻抗变换线放在辅放大器后面，仅仅通过主放大器的内匹配以及相位延长线来实现有源负载变换，以达到最大工作带宽性能指标要求。
电路分析及设计指标要求
2.2 QPA2705 设计指标
QPA2705 主要是为 4.5G 或 Pre-5G 大规模天线阵列系统设计的功率放大器模块，具有高集成度， 高带宽，高效率，高线性，小型化等优点，并可以根据 不同数字预失真系统调节漏级电压以同时满足效率与线性的要求。根据 3GPP 的指标要求[9]，设计指标如表1所示。
表1设计指标
电路测试及分析
3.1 基本射频性能测试
功率放大器的基本射频性能取决于输入输出匹配以及供电电压和静态偏置的状况，为了使器件在一定的功率范围内效率更高，可以选取不同的供电电压和静态偏置来折中漏级效率和整体线性的要求。
测试指标要求以及本测试条件：在 2496MHz 到 2690MHz 频段范围内，测试指标要求驻波小于 -10dB，增益大于 34.5dB，3dB 压缩点大于 45dBm。
本测试条件是在 24V 漏级供电电压和 -4.33V 辅放大器偏置电压，驱动级静态工作电流 50mA，主放大器静态工作电流 50mA，饱和功率测试信号是采用 8uS/80uS 的脉冲信号，测试频率范围 2500MHz 到 2700MHz，测试环境温度是 25 度，以及外加风扇以保持温度恒定。
表 2 是采用 Agilent E5071C 矢量网络分析仪对 S 参数测量和采用 E4438CESG 信号发生器以及 E4417A 功率计进行测量的结果。
表 2 S 参数和 3dB 压缩点测试结果
由测试结果可以看出，在 2500MHz 到 2700MHz 频段范围内，输入端口的反射系数都在 -10dB 以下，小信号增益在 35dB 左右，平坦度在 0.3dB 以内，3dB压缩点功率在45dBm以上。此数据可以满足设计指标要求。
电路测试及分析
3.2 线性校准测试
- 多层压敏电阻阵列的滤波连接器设计(06-21)
- 仪器商布局高频/天线阵列测试(03-31)
- 了解天线增益、发射角、阵列吗？(07-22)
- 相控阵与阵列天线(05-25)
- 一些新型天线技术综述(06-14)
- 新型高增益反射阵列天线的设计(05-22)