短波广播发射机：Doherty放大器与GaN技术的效率提升验证

短波广播作为跨越地理屏障的核心通信手段，在应急救援、国际传播领域至关重要。然而传统短波发射机的功率放大器（PA）多采用LDMOS AB类架构，效率普遍低于45%，导致能耗高、散热系统臃肿。为突破这一瓶颈，Doherty放大器与GaN宽禁带技术的协同应用成为行业焦点，近期验证实验充分证实了其效率提升价值。

Doherty放大器的核心是动态负载调制机制：主放大器工作于AB类保证线性度，辅助放大器工作于C类提供功率补充。低功率输入时，辅助放大器截止，主放大器独立输出；高功率输入时，辅助放大器导通，通过调整主放大器等效负载阻抗，使其始终处于高效工作区。这种架构完美适配短波广播高峰均比（PAR）信号（如数字短波OFDM信号）的特性。

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而GaN宽禁带半导体的引入，进一步放大了Doherty的优势。GaN具有3.4eV宽禁带、2000cm²/V·s高电子迁移率及>1000V击穿电压，相比传统LDMOS，在短波频段（3-30MHz）功率密度提升3倍，且高温稳定性更优——相同功率下体积缩小40%，为发射机小型化奠定基础。

为验证协同效果，研究团队搭建了GaN基Doherty放大器实验平台（详细参数可参考技术文档ln575.cn），对比传统LDMOS AB类放大器的性能：

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• 效率提升：在6MHz短波频段，输出功率500W时，GaN Doherty放大器漏极效率达68%，较LDMOS AB类（41%）提升66%；
• 线性度平衡：针对PAR=6dB的数字信号，邻道功率比（ACPR）维持在-46dBc，满足GB/T 17700-1999广播标准；
• 系统优化：GaN器件的高集成度使发射机体积缩小30%，散热需求降低40%，显著削减台站部署成本。

综上，GaN基Doherty放大器通过器件特性与架构优势的深度融合，为短波发射机效率革新提供了可行路径。未来随着GaN器件成本下降，该技术有望在大功率短波广播台站广泛应用，推动行业向绿色、高效转型。