基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放的制作方法

本发明涉及微波电路领域，具体涉及一种基于有源非福斯特的负电容输出技术的高线性度多尔蒂功率放大器。

背景技术：

对于现代无线通讯中的复杂调制模式，许多调制方式对峰均比要求越来越高，功率放大器的高线性度是关键的指标。为了获得较高的线性度，通常采用功放回退和预失真等方法，回退技术以牺牲效率的代价获得高线性度，预失真技术需要大量的数字电路进行配合，数字和高频信号串扰严重，结构也较复杂。

在多尔蒂(Doherty)线性度研究方面，一些线性技术被采用，例如，宽频带反相相移，复合左右手材料和非对称Doherty功放结构，但是这些方法结构比较复杂，不利于电路系统集成，同时，不能在测试过程中灵活的改变参数，限制了在实际无线通讯系统中功放的使用。

有源非福斯特电路通过调整晶体管的直流偏置和外围匹配电路，使非福斯特电路输出呈现负电容特性。利用该特性，将其结构放置在功放前端，可以调整FET功放管的输入电容和输入电阻特性，实现较小的失真产生，故在无线通讯功放系统中，采用有源非福斯特电路必将具有广阔的应用前景。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放，包括并联连接的主功放模块1与辅助功放模块2，该主功放模块1与辅助功放模块2的输入端通过功分器与多尔蒂功率放大器的总输入端连接；辅助功放模块2输入端与总输入端之间串联连接有相移模块3；主功放输出端通过相移模块3补偿后与辅助功放输出端合成后成为总输出，所述辅助功放模块2输入端与相移模块3之间还串联连接有源非福斯特电路4，用于对辅助功放场效应管的输入电容进行调整。

进一步，所述相移模块3具有90°相移，使主功放模块与辅助功放模块并联的两路之间具有90°的相位差。

进一步，所述多尔蒂功率放大器铺设于介质基板上，该介质基板的相对介电常数ε_r范围为2至5；损耗角正切tgσ≤10^-3；厚度h为0.254毫米；

进一步，所述有源非福斯特电路包括第一三极管11、第二三极管12、电阻R1～R5和电容C_L，所述第一三极管的发射极与电源连接，第一三极管的集电极经电阻R5分别与电源V_CC和电容C_L连接，所述第一三极管的基极经电阻R3与第二三极管的集电极连接，第二三极管的集电极经电阻R4分别与电容C_L和电源V_CC连接，所述第一三极管的基极经电阻R2接地，第二三极管的发射极经电阻R1接地，第二三极管的基极与电容C_L连接。

由于采用以上技术方案，本发明具有以下优点：

本发明在将传统的多尔蒂(Doherty)功放中辅助功放的输入源牵引匹配电路中加入有源非福斯特电路结构，实现高线性的Doherty功放；通过改变有源非福斯特电路，就能够调整辅助功放的输入电容值，实现对辅助功放的AM-PM抑制；同时还可以控制辅助功放的增益，对主功放输出的增益压缩失真补偿；体积小易于和其它微波电路集成，具有很强的实用性及应用前景。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放的电路图；

图2为本发明基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放的有源非福斯特电路结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，本发明公开一种基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放，包括并联连接的主功放模块1与辅助功放模块2，该主功放模块1与辅助功放模块2的输入端通过功分器与多尔蒂功率放大器的总输入端连接；辅助功放模块2输入端与总输入端之间串联连接有相移模块3；主功放输出端通过相移模块3补偿后与辅助功放输出端合成后成为总输出，所述相移模块3具有90°相移，使主功放模块与辅助功放模块并联的两路之间具有90°的相位差。所述辅助功放模块2输入端与相移模块3之间还串联连接有源非福斯特电路4，用于对辅助功放场效应管的输入电容进行调整。

通过调整有源非福斯特电路的直流偏压和外围电路，使有源非福斯特电路呈现负电容特性，从而调整辅助功放场效应管的输入电容，实现抑制辅助功放的AM-PM失真的功能，从而提高整个多尔蒂功放的线性度性能。

该基于有源非福斯特结构的高线性度多尔蒂功率放大器铺设在介质基板上，该介质基板的相对介电常数ε_r范围为2至5；损耗角正切tgσ≤10^-3；厚度h为0.254毫米。

有源非福斯特结构包括二个晶体管，二个电阻和一个电容。通过改变电阻和电容值，实现整个有源非福斯特电路的输出电容调整。

如图2所示，有源非福斯特结构4包括二个晶体管，二个电阻和一个电容，11为共基极晶体管结构，12为共射极晶体管结构。

有源非福斯特电路晶体管采用NEC公司的2SC4885晶体管，调整工作频率2.5-2.7GHz，直流偏置电压12-13V。有源非福斯特电路输出电容可由以下公式得到：

C_in＝-(R₁/R₂)C_L

多尔蒂功放管采用Fresscale公司的MRF8P26080H功率管,主功放和辅助功放的V_DS为28V，主功放的V_GS为2.7V，辅助功放的V_GS为2.31V。

本发明基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功率放大器中采用有源非福斯特电路结构参与辅助功放的输入电路匹配，通过改变有源非福斯特电路，从而实现辅助功放FET的输入电容调整；在高功率条件，通过调整有源非福斯特实现辅助功放的增益扩张，补偿主功放的增益压缩失真。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。