基于可调铁电功分器的多尔蒂功放的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，该多尔蒂功放包括主功放模块、辅助功放模块、相移模块和具有可调直流偏压的铁电功分器，所述总输入端通过铁电功分器分别与主功放模块与辅助功放模块的输入端连接；主功放输出端通过相移模块补偿后与辅助功放模块的输出端合成后成为总输出端；所述铁电功分器与辅助功放模块和主功放模块连接，使辅助功放模块与主功放模块的相位差保持90度。本发明可以替代传统的多尔蒂(Doherty)功放中输出电路的补偿线调试；通过改变铁电功分器的直流偏压，就能够调整辅助功放的输入相位，实现对整个多尔蒂功放的失真补偿；不需要外加其它复杂电路，易于集成其它微波电路集成，具有很强的实用性及应用前景。
【专利说明】
基于可调铁电功分器的多尔蒂功放
技术领域
[0001]本发明涉及微波电路设计领域，具体涉及一种基于可调铁电功分器的多尔蒂功率放大器。
【背景技术】
[0002]随着无线通讯的发展和不断进步，一些调制方式例如⑶MA，TD-SCDMA对于邻道功率比要求越来越高，因此功放的线性度显得越来越重要，为了减小功放的失真，在Doherty(多尔蒂)功放方案中，目前，该方向国内外的研究中，通常采用调整补偿线的方法，来补偿相位的失真，功放设计加工后，需要增加很多测试的工作量，在无线通讯的批量生产中将受到很大的限制。
[0003]铁电功分器结构具有通过调整直流偏场使材料的介电常数发生变化，从而使铁电功分器的输出相位发生变化，可以实现Doherty功放电路的灵活可调。随着无线通讯系统对系统可调性和一致性的不断要求，采用可调铁电功分器的方式技术抑制Doherty功放的相位失真将具有广阔的实用价值。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于可调铁电功分器的多尔蒂功放。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，具有总输入端和总输出端，该多尔蒂功放包括主功放模块1、辅助功放模块2、相移模块3和具有可调直流偏压的铁电功分器4，所述总输入端通过铁电功分器4分别与主功放模块I与辅助功放模块2的输入端连接;主功放输出端通过相移模块3补偿后与辅助功放模块的输出端合成后成为总输出端;所述铁电功分器4与辅助功放模块2和主功放模块I连接，使辅助功放模块与主功放模块的相位差保持90度。
[000?]进一步，所述多尔蒂功放包括上层、中间层和下层;上层采用Rogers 4350介质，介电常数3.48;中间为地层，下层采用铁电钛酸锶钡薄膜铁电材料，介电常数120?150。
[0007]进一步，所述铁电功分器包括放大器结构和相移结构，放大器结构设置于上层，相移结构设置于下层;所述放大器结构包括第一放大单元和第二放大单元，所述第一放大单元包括彼此连接的微带线141和微带线1142，所述微带线I与总输入端连接，所述第二放大单元包括彼此连接的微线III43和微带线IV44，所述微带线IV与辅助功放模块连接;所述相移结构包括相移线7和电感线8，所述微带线II和微带线III分别通过中间层在下层与电感线连接。
[0008]进一步，所述电感线包括多条首尾相接的电感线单元，多条电感线单元竖直且平行排列，每条电感线单元具有一定间隙。
[0009]进一步，所述微带线II和微带线III上设置有与相移线连接的过孔6。
[0010]进一步，微带线II和微带线III的长度都为L1，宽度都为W1;微带线I和微带线IV的长度都SL2，宽度都为W2;过孔(6)的内圆环半径为R，相移线的长度为l3，宽度为w3，电感线单元的长度为L4，宽度为W4，间隙为S;Li = 2.2mm，Wi = 5mm，L2 = 2.5mm，W2 = 0.12mm,L3 =10.2mm,ff3 = 0.12mm，S = 0.03mm，L4=12.5mm，W4 = 0.1mm，R = 0.1mm。
[0011]由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点:
[0012]本发明可以替代传统的多尔蒂(Doherty)功放中输出电路的补偿线调试;通过改变铁电功分器的直流偏压，就能够调整辅助功放的输入相位，实现对整个多尔蒂(Doherty)功放的失真补偿;不需要外加其它复杂电路，易于集成其它微波电路集成，具有很强的实用性及应用前景。
【附图说明】
[0013]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:
[0014]图1为本发明基于可调铁电功分器的多尔蒂功率放大器的整体电路图；
[0015]图2为本发明基于可调铁电功分器的多尔蒂功率放大器的具体结构图；
[0016]图3为本发明的铁电功分器结构中相移线和电感线结构图。
【具体实施方式】
[0017]以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述;应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0018]—种基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，具有总输入端和总输出端，该多尔蒂功放包括主功放模块1、辅助功放模块2、相移模块3和具有可调直流偏压的铁电功分器4，所述总输入端通过铁电功分器4分别与主功放模块I与辅助功放模块2的输入端连接;主功放输出端通过相移模块3补偿后与辅助功放模块的输出端合成后成为总输出端;所述铁电功分器4与辅助功放模块2和主功放模块I连接，使辅助功放模块与主功放模块的相位差保持90度。
[0019]其中相移模块3具有90°相移，补偿辅助功放的输入相位差。
[0020]本发明基于可调铁电功分器的多尔蒂功率放大器中采用铁电相移线结构实现辅助功放的相位控制，通过改变铁电功分器的直流偏压，改变铁电材料的介电常数的方式调整铁电功分器的输出相位，从而调整整个多尔蒂功率放大器输出相位失真，提高多尔蒂功放的性能。
[0021]所述多尔蒂功放包括上层、中间层和下层;上层采用Rogers4350介质，介电常数2?5，损耗角正切tgo<10—3;中间为地层，下层采用铁电钛酸锶钡薄膜铁电材料，介电常数120?150。
[0022]所述铁电功分器包括放大器结构和相移结构，放大器结构设置于上层，相移结构设置于下层;所述放大器结构包括第一放大单元和第二放大单元，所述第一放大单元包括彼此连接的微带线141和微带线1142，所述微带线I与总输入端连接，所述第二放大单元包括彼此连接的微线III43和微带线IV44，所述微带线IV与辅助功放模块连接;所述相移结构包括相移线7和电感线8，所述微带线II和微带线III分别通过中间层在下层与电感线连接，直流偏压通过电感线供电。
[0023]所述电感线包括多条首尾相接的电感线单元，多条电感线单元竖直且平行排列，每条电感线单元具有一定间隙。
[0024]所述微带线II和微带线III上设置有与相移线连接的过孔6。
[0025]微带线II和微带线III的长度都为U，宽度都为W1;微带线I和微带线IV的长度都为L2，宽度都为胃2;过孔的内圆环半径为R，相移线的长度为L3，宽度为W3，电感线单元的长度为L4，宽度为W4，间隙为S。
[0026]当通带中心频率是2.4GHz左右，上层采用Rogers4350介质，介电常数3.48，厚度
0.254mm;下层采用铁电钛酸锶钡薄膜铁电材料，介电常数138，厚度为0.01mm，直流供电电压2?8伏调整。通过仿真确定铁电电容的内部参数初值分别是，Li = 2.2mm，Wi = 5mm，L2 =
2.5mm,ff2 = 0.12mm,L3 = 10.2mm,ff3 = 0.12mm,S = 0.03mm,L4= 12.5mm,ff4 = 0.lmm,R=0.1mm。
[0027]该结构具有根据后期功放输出的实际效果，利用可调的铁电功分器对辅助功放的输入相位进行调整，从而改善整个Doherty功放的相位失真。
【主权项】
1.一种基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，具有总输入端和总输出端，其特征在于:该多尔蒂功放包括主功放模块(1)、辅助功放模块(2)、相移模块(3)和具有可调直流偏压的铁电功分器(4)，所述总输入端通过铁电功分器(4)分别与主功放模块(I)与辅助功放模块(2)的输入端连接;主功放输出端通过相移模块(3)补偿后与辅助功放模块的输出端合成后成为总输出端;所述铁电功分器(4)与辅助功放模块(2)和主功放模块(I)连接，使辅助功放模块与主功放模块的相位差保持90度。2.根据权利要求1所述的基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，其特征在于:所述多尔蒂功放包括上层、中间层和下层;上层采用Rogers 4350介质，介电常数3.48;中间为地层，下层采用铁电钛酸锶钡薄膜铁电材料，介电常数120?150。3.根据权利要求2所述的基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，其特征在于:所述铁电功分器包括放大器结构和相移结构，放大器结构设置于上层，相移结构设置于下层;所述放大器结构包括第一放大单元和第二放大单元，所述第一放大单元包括彼此连接的微带线I(41)和微带线11(42)，所述微带线I与总输入端连接，所述第二放大单元包括彼此连接的微线111(43)和微带线IV(44)，所述微带线IV与辅助功放模块连接;所述相移结构包括相移线(7)和电感线(8)，所述微带线II和微带线III分别通过中间层在下层与电感线连接。4.根据权利要求3所述的基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，其特征在于:所述电感线包括多条首尾相接的电感线单元，多条电感线单元竖直且平行排列，每条电感线单元具有一定间隙。5.根据权利要求3所述的基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，其特征在于:所述微带线II和微带线III上设置有与相移线连接的过孔(6)。6.根据权利要求5所述的基于可调铁电功分器的多尔蒂功放，其特征在于:微带线II和微带线III的长度都为L1，宽度都为W1;微带线I和微带线IV的长度都为L2，宽度都为W2;过孔(6)的内圆环半径为R，相移线的长度为L3，宽度为W3，电感线单元的长度为L4，宽度为W4，间隙为S;Li = 2.2mm，Wi = 5mm，L2 = 2.5mm,ff2 = 0.12mm，L3 = 10.2mm,ff3 = 0.12mm,S = 0.03mm，L4= 12.5mm?ff4=0.1mm，R=0.1mm0
【文档编号】H03F1/02GK105958947SQ201610251604
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】赵世巍, 张红升, 尹波
【申请人】重庆邮电大学