一种功率放大装置及无线设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种功率放大装置及无线设备，包括：功分器、载频放大器、峰值放大器和微带线，所述载频放大器和峰值放大器的输入端分别连接到所述功分器的输出端，所述载频放大器的输出端与峰值放大器的输出端均连接到所述微带线的输入端，所述峰值放大器的输出端与微带线的输入端之间采用空气微带线相连接。本发明在功率放大装置中采用空气微带线，能够更有利于PCB布局及Doherty功放中载频放大器和峰值放大器两路的合路，且差损也小，从而更容易实现功放的高效率和高线性度。
【专利说明】一种功率放大装置及无线设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及功率放大【技术领域】，尤其涉及一种功率放大装置及无线设备。
【背景技术】
[0002]在无线基站中，功放决定了信号链在功耗、线性度、效率和成本方面的性能，功放效率的提升也成为业界竞争的焦点，目前业界各功放厂家均纷纷投入Doherty (多赫蒂)技术的研究，并且采用Doherty技术的功放正在大量发货，而各厂家并没有停下继续研发Doherty技术的步伐。
[0003]如图1所示,传统的正型Doherty功放分两路,一路是Main Amplifier (主放大器)，或者称为Carrier Amplif ier (载频放大器)，处于AB类状态(线性状态)，另一路是Auxiliary Amplifier (辅助放大器)，或者称为Peak Amplifier (峰值放大器)，一般处于B类或C类状态(非线性状态)，输入端为Willkinson (威尔金森)二等功分器或3dB电桥，将射频输入信号分为两路。Peak Amplifier —路的输入端有1/4波长线(50欧姆/90度)，用以平衡两路的相位Amplifier—路的输出端也有1/4波长线,作用除了与Peak Amplifier的输入端的1/4波长线相呼应外，也是实现不同信号强度时负载变换，达成负载调制的关键部件。
[0004]然而,在某些应用场合正型Doherty不一定适用，因此会用到反型Doherty,但由于某些情况例如管子布局、板子尺寸等的限制，Peak Amplifier后的offset线长不一定合适，导致功放的整体指标差，比如效率低、线性度差等。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种功率放大装置及无线设备，能够提高功率放大的效率和线性度。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的一种功率放大装置，包括:功分器、载频放大器、峰值放大器和微带线，所述载频放大器和峰值放大器的输入端分别连接到所述功分器的输出端，所述载频放大器的输出端与峰值放大器的输出端均连接到所述微带线的输入端，所述峰值放大器的输出端与微带线的输入端之间采用空气微带线相连接。
[0007]进一步地，所述载频放大器和峰值放大器为不同功率等级的功放管。
[0008]进一步地，所述空气微带线的长度为1/4波长，所述微带线为35欧姆/90度微带线。
[0009]进一步地，所述功分器与所述载频放大器的输入端之间采用1/4波长线连接。
[0010]进一步地，在所述功分器与所述载频放大器的输入端之间，以及所述功分器与所述峰值放大器的输入端之间，均连接有补偿(offset)线。
[0011 ] 进一步地，一种无线设备，包括功率放大装置，其中，所述功率放大装置包括:功分器、载频放大器、峰值放大器和微带线，所述载频放大器和峰值放大器的输入端分别连接到所述功分器的输出端，所述载频放大器的输出端与峰值放大器的输出端均连接到所述微带线的输入端，所述峰值放大器的输出端与微带线的输入端之间采用空气微带线相连接。
[0012]进一步地，所述载频放大器和峰值放大器为不同功率等级的功放管。
[0013]进一步地，所述空气微带线的长度为1/4波长，所述微带线为35欧姆/90度微带线。
[0014]进一步地，所述功分器与所述载频放大器的输入端之间采用1/4波长线连接。
[0015]进一步地，在所述功分器与所述载频放大器的输入端之间，以及所述功分器与所述峰值放大器的输入端之间，均连接有补偿(offset)线。
[0016]综上所述，本发明在功率放大装置中采用空气微带线，能够更有利于PCB布局及Doherty功放中载频放大器和峰值放大器两路的合路，且差损也小，从而更容易实现功放的高效率和高线性度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为现有技术中的正型Doherty功放的架构图；
[0018]图2为本发明实施方式的反型Doherty功放的架构图。
【具体实施方式】
[0019]本实施方式中在反型Doherty功率放大装置中采用空气微带线，能够解决管子布局等因素的限制，对提高Doherty功率放大装置的效率和线性度具有十分重要的意义。
[0020]反型Doherty功率放大装置的结构是相对正型Doherty功率放大装置的结构而言的，简单的说，反型Doherty功率放大装置就是将图1中的正型Doherty功率放大装置的Carrier Amplifier和Peak Amplifier的位置进行互换,但是Peak Amplifier的输出端的offset线(offset3)可以相对变短，因为Peak Amplifier输出端的1/4波长线可以代替offset3实现其小信号的开路效果，因此尺寸可以减小。同时需要注意的是反型Doherty功率放大装置中的Main Amplifier的负载是由25欧姆到50欧姆的变化过程，或者由50欧姆到100欧姆的变化，与正型Doherty功率放大装置的阻抗变化相反。
[0021]如图2所示，本实施方式的反型Doherty功率放大装置装置，包括:功分器、载频放大器、峰值放大器和35欧姆/90度微带线，其中:
[0022]功分器为Willkinson 二等功分器或3dB电桥,与输入端连接。
[0023]Carrier Amplif ier的输入端与功分器的一路输出端相连,有1/4波长线(50欧姆/90度)，用以平衡两路的相位；Carrier Amplifier的输出端与35欧姆/90度微带线的输入端相连；在Carrier Amplifier的输入端与功分器之间连接有offset线。
[0024]Peak Amplif ier的输入端与功分器的一路输出端相连,输出端与35欧姆/90度微带线的输入端相连，也有1/4波长线,作用除了与Carrier Amplifier输入端1/4波长线相呼应外，也是实现Peak Amplifier这一路高阻状态的关键部件。Peak Amplifier输出端的这个1/4波长线为空气微带线，其余微带线均为普通微带线，该空气微带线在等相位时，比普通微带线的物理长度更长，更有利于在Carrier Amplif ier和Peak Amplif ier距离相对较大时两管的合路，且相比普通微带线，空气微带线的差损也小。在Peak Amplifier的输入端与功分器之间连接有offset线。
[0025]载频放大器和峰值放大器为不同功率等级的功放管。[0026]本实施方式中采用空气微带线代替反型Doherty功率放大装置中的PeakAmplifier输出端的1/4波长线。由于在某些情况下,例如管子布局、板子尺寸等导致了 Carrier Amplif ier和Peak Amplif ier间的距离较大,而若用普通微带线使两只管子合路，则需要使用的普通微带线将会太长，而由于空气微带线的介电常数小于普通微带线，由
公式A = 得，在等相位时，空气微带线的物理长度更长，所以可以用空气微带线代替
普通微带线，来适应板子尺寸、管子布局需要时的场合。
[0027]另外，经过实测，采用空气微带线也会比普通微带线的差损小，假若普通微带线的差损为1，则相同长度、相同材质的空气微带线的差损为0.69，这样更有利于降低peak路的损耗，提高整板的饱和功率，使线性更优。
[0028]本实施方式设计电路独特，且有利于优化尺寸、管子布局，效率高、线性好，尤其适合射频功率放大电路上的反型Doherty电路应用。
[0029]本实施方式还提供了一种无线设备，包括功率放大装置，其中，功率放大装置包括:功分器、载频放大器、峰值放大器和微带线，载频放大器和峰值放大器的输入端分别连接到功分器的输出端，载频放大器的输出端与峰值放大器的输出端均连接到微带线的输入端，峰值放大器的输出端与微带线的输入端之间采用空气微带线相连接。
[0030]载频放大器和峰值放大器为不同功率等级的功放管。
[0031]空气微带线的长度为1/4波长，微带线为35欧姆/90度微带线。
[0032]功分器与载频放大器的输入端之间采用1/4波长线连接。
[0033]在功分器与载频放大器的输入端之间，以及功分器与峰值放大器的输入端之间，均连接有补偿(offset)线。
[0034]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0035]以上该仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种功率放大装置，其特征在于，包括:功分器、载频放大器、峰值放大器和微带线，所述载频放大器和峰值放大器的输入端分别连接到所述功分器的输出端，所述载频放大器的输出端与峰值放大器的输出端均连接到所述微带线的输入端，所述峰值放大器的输出端与微带线的输入端之间采用空气微带线相连接。
2.如权利要求1所述的功率放大装置，其特征在于，所述载频放大器和峰值放大器为不同功率等级的功放管。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气微带线的长度为1/4波长，所述微带线为35欧姆/90度微带线。
4.如权利要求1所述的功率放大装置，其特征在于，所述功分器与所述载频放大器的输入端之间采用1/4波长线连接。
5.如权利要求1所述的功率放大装置，其特征在于，在所述功分器与所述载频放大器的输入端之间，以及所述功分器与所述峰值放大器的输入端之间，均连接有补偿(offset)线。
6.一种无线设备，其特征在于，包括功率放大装置，其中，所述功率放大装置包括:功分器、载频放大器、峰值放大器和微带线，所述载频放大器和峰值放大器的输入端分别连接到所述功分器的输出端，所述载频放大器的输出端与峰值放大器的输出端均连接到所述微带线的输入端，所述峰值放大器的输出端与微带线的输入端之间采用空气微带线相连接。
7.如权利要求6所述的功率放大装置，其特征在于，所述载频放大器和峰值放大器为不同功率等级的功放管。
8.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于，所述空气微带线的长度为1/4波长，所述微带线为35欧姆/90度微带线。
9.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于，所述功分器与所述载频放大器的输入端之间采用1/4波长线连接。
10.如权利要求6所述的无线设备，其特征在于，在所述功分器与所述载频放大器的输入端之间，以及所述功分器与所述峰值放大器的输入端之间，均连接有补偿(offset)线。
【文档编号】H03F1/32GK103580611SQ201210284690
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月10日 优先权日:2012年8月10日
【发明者】陈化璋, 安晋元, 王刚 申请人:中兴通讯股份有限公司