面向新一代无线接入网的集成多通带功率放大器研究

目前，第五代移动通信技术（5G）已经展开大规模的部署，下一代的6G技术的预研工作也已经提上日程，通信网络作为国民经济的重要支撑，战略地位日益凸显。在新一代的5G/B5G网络中，载波聚合（CA）、动态频谱共享（DSA）和Massive MIMO共同构成了一个非常灵活高效的频谱资源利用框架，是对5G/B5G网络高速数据传输能力的有力支撑，同时也对有源天线单元（AAU）尤其是其中的功率放大器（PA）带来了严峻的挑战，成为新一代无线接入网建设无法回避的关键瓶颈问题。.此外，宽带化、集成化、多功能一体化是下一代电子信息装备的重要发展趋势。新型干通一体化装备希望打破上一代设备功能单一、集成度差的限制，通过对硬件尤其是射频通道的复用，实现用一套设备同时满足电子对抗和通信的需求；其中电子对抗场景需实现大带宽的覆盖，而通信场景需要支持高速波形，具有大动态范围的特征；由于射频通道数量众多，要求进一步提升射频通道的集成度。而新一代战术电台不但要实现大范围跳频以实现强对抗环境下的可靠通信，还需要支持宽带数据传输和自组网功能以实现更强的态势分发和战术灵活性，对射频前端的带宽和动态范围都具有非常高的要求；同时要求尽可能减小尺寸以增强便携性。.分析上述新一代军民用信息系统的发展趋势，可见大带宽、大回退范围、高集成度已成为对射频前端的普遍要求，为射频前端中的功率放大器带来非常高的挑战：①传统的Doherty、Outphasing等高效功率放大器虽然能在大回退下高效工作，但仅能支持一个倍频程左右的带宽；②传统的J类功率放大器、分布式功率放大器等技术虽然能够满足多倍频程带宽，但在大回退状态下效率显著下降，降幅可高达70%以上，严重降低系统性能；③近年来提出的宽带包络跟踪、LMBA等高效功率放大器架构虽然在理论上具有突破倍频程限制的潜力，但结构复杂，需要额外的电源调制电路、无源合路网络等外部系统的支持，降低了集成度并带来额外功耗。.可见，现有的射频功率放大器架构，难以同时实现多倍频程带宽、大回退范围和高线性度，亟待实现架构上的突破。本项目希望以军民用信息系统的实际需求为牵引，提出了一系列不同于传统架构的宽带大回退功率放大器新架构、新技术，包括无开关G类功率放大器技术、远端非线性校正技术、全集成超宽带片上谐波抑制技术，关键性能指标对传统架构实现了超越，具有显著的科学和应用价值。