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现代通信系统在过去十来年间飞速发展,然而更快的数据速率使系统中数字调制信号的高峰均功率比(PAPR)给功率放大器的设计带来了很大挑战。虽然Doherty功率放大器已经被证明是现代高性能发射机的良好选择,特别是在基站功放的设计中占相当大的比例,但是5G通信系统对功率放大器的带宽、效率和线性提出更严格的要求。因此,本文在拓展Doherty带宽的基础上,以提升Doherty功放的效率和回退范围作为主要研究方向。主要工作如下:首先概述了Doherty功放的研究背景,分别对宽带、后匹配和三路Doherty的研究成果进行了总结。其次,从传统Doherty的带宽限制因素出发,分析了一种提高Doherty功放工作带宽的后匹配结构,对其工作原理进行了推导,并指出了其对载波支路输出匹配网络的新要求。在对一种适用于后匹配结构的低阶阻抗逆变器进行分析的基础上,提出了一种适用于提高传统Doherty功放效率的高通低阶阻抗变换器,并设计了一款工作在3.45GHz的Doherty功放,仿真结果表明其饱和输出功率大于45.2dBm,饱和点漏极效率为78.9%,6dB回退范围内漏极效率大于68.3%。然后,采用三路Doherty与后匹配技术相结合的设计方案,在拓展带宽的同时还提高了回退范围,对高PAPR调制信号进行放大时能保持较高的效率。推导了低阶阻抗逆变器用于三路后匹配Doherty功放设计时的可行性和设计方法,指出了将基于集总参数元件设计的低阶阻抗逆变器转换成分布参数元件并用于三路后匹配Doherty功放时存在的不足,提出了改进办法。为验证方案的有效性,设计了一款工作在1.8~2.7GHz的三路后匹配Doherty功放,仿真结果表明其饱和输出功率为46.3~47.5dBm,饱和增益为8.5~10.5dB,9.5dB回退范围内漏极效率大于55%。最后,对全文进行了梳理和总结,分析了存在的不足并提出了改进建议。