无线通信技术的发展要求不断提升传输系统的数据传输速率与效率。传统发射系统重点关注对系统峰值效率的提升，但针对复杂的调制信号，传统发射系统整体效率并不高。为满足无线通信系统不断增加的数据吞吐量，需要具有高峰均功率比 (PAPR) 的高频谱效率调制信号。因此，功率放大器芯片或发射机芯片的功率回退 (PBO) 区域的效率对于降低射频前端系统的功耗至关重要。为了以低成本和紧凑的尺寸覆盖多种通信标准（例如 LTE、5G、蓝牙和 Wi-Fi），具有高平均效率的宽频带功率放大器芯片受到极大的青睐。

近年来，数字密集型功率放大器凭借高效率、高集成度、高扩展性等优势，在射频集成电路领域展现出巨大潜力。该类功率放大器能直接实现信号的调制、混频与放大，并且单片可支持多标准、多制式，有望为未来高数据率、高效率的宽频无线传输提供理想的核心芯片技术。

最近，电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室、国家示范性微电子学院罗讯教授团队提出了一种基于混合Doherty和阻抗提升技术的正交数字功率放大器芯片，可在复平面提高深度功率回退时的效率。该芯片中采用了一种基于新型动态可调变压器的宽频可重构匹配网络，该网络具有更大的自由度，可实现宽频范围内功率放大器的灵活负载阻抗调节。在2.3-3.4 GHz的宽频范围内，该芯片无需任何电源切换或PA短路开关即可在3/6/9/12/15 dB PBO处实现效率峰值。

图1. 复平面回退效率提升概念图。

图2. 芯片照片与测试结果。

该工作为高速率、高效率、多标准功率放大器芯片提供了新的解决方案，奠定了理论与实验基础。验证了该类放大器在宽频多标准、多制式无线传输领域的广泛应用前景。相关成果以“A Quadrature Digital Power Amplifier With Hybrid Doherty and Impedance Boosting for Complex Domain Power Back-Off Efficiency Enhancement”为题，受邀发表在国际集成电路顶级期刊IEEE Journal of Solid-States Circuits上。钱慧珍副教授为论文第一作者，罗讯教授为论文通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金重点项目等的支持。

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/9361996