专利名称：Doherty功率放大器及其处理射频信号的方法
技术领域：
本发明涉及移动通信系统中功率放大器设计领域，尤其涉及 一 种 Doherty功率放大器及Doherty功率放大器处理射频信号的方法。
背景技术：
近年来，随着3G网络的大规模建设，为了降低CAPEX (Capital Expenditure,设备投资)和0PEX ( Operat ing Expense,运营成本)，功率 放大器的效率越来越成为运营商关注的焦点。可以提高功率放大器效率的 技术常见的有Doherty技术、包络跟踪技术、包络消除再生技术、自适应 偏置技术、峰值减少技术等。高效率功率放大器不仅能够为运营商节省电 费，还能节省电源等配套设施的投资，而且由于生产工艺的简化，降低了 整机散热的要求，增加设备稳定性，网络性能更好。
Doherty技术是目前提高功率放大器效率的一种常用技术，其电路原理 框图如图l所示，该Doherty功率放大器包括功分器、第一波长延迟单元、 载波放大器、峰值放大器、第二波长延迟单元。功分器输入端接输入的射 频信号，其一个输出端与载波放大器的输入端连接，另一个输出端通过第 一波长延迟单元与峰值放大器的输入端连接；载波放大器的输出端通过第 二波长延迟单元和峰值放大器的输出端耦合连接后输出。功分器将输入的 射频信号分为两路射频信号， 一路射频信号经过载波放大器放大后输出， 另一路射频信号经过第一波长延迟单元延迟1/4波长输出到峰值放大器， 经过峰值放大器的放大后输出；载波放大器放大的射频信号经过第二延迟 单元延迟1/4波长后，再和峰值放大器放大的射频信号耦合后输出到负载。
载波放大器和峰值放大器都能设计成以最佳的效率传送最大输出功率 到负载。载波放大器是常规的AB或B类放大器，实际工作中可以通过设置栅压2值大小来控制其工作状态。峰值放大器只有在输入射频信号功率超 过某一最小门限值时才放大信号，实际工作中常常通过设置栅栏1值大小 使其工作在类似C类状态。
峰值放大器的栅压1值是根据射频输入信号的平均功率来设定一个固
定值，以保证峰值放大器输出的功率最大，从而提高Doherty功率放大器 输出的功效。由于输入射频信号的包络是连续变化的，而峰值放大器的栅 压1值是固定的，则不能随着射频信号包络的变化来实时设置峰值放大器 的工作状态，导致Doherty功率放大器的输出功效比较低，限制了Doherty 功率放大器功放效率的提高。
发明内容
本发明l是供了一种Doherty功率》t大器及Doherty功率^L大方法'其 能提高峰值放大器的输出功效。
本发明的技术方案为 一种Doherty功率放大器，包括功分器、峰值 放大器、载波放大器；
还包括下变频处理单元、上变频处理单元、包络提取单元、查找单 元、栅压值处理单元；
所述下变频处理单元的一个输出端依次通过所述包络提取单元、查找 单元与所述栅压值处理单元的输入端连接，所述栅压值处理单元的输出端 与所述峰值放大器的栅极端连接；所述下变频处理单元的另一输出端通过 所述上变频处理单元与所述功分器的输入端连接，所述功分器的一个输出 端与所述峰值放大器的输入端连接，所述功分器的另一输出端与所述载波 放大器的输入端连接；所述载波放大器的输出端与所述峰值放大器的输出 端耦合连接；
7所述下变频处理单元将输入的射频信号转换为零中频数字信号，经过
端；所述功分器将该射频信号分为两路射频信号，其中一路射频信号输出
到峰值放大器进行放大处理，另 一路射频信号经过所述载波放大器的放大
处理后，与所述峰值放大器放大处理后的信号耦合在一起后输出；
到所述查找单元，所述查找单元根据其预先存储的对应表依次输出各个数 字栅压值，该各个数字栅压值经过所述栅压值处理单元的处理后转换为所 述峰值放大器工作的模拟栅压值；所述对应表包括与各个包络信号值对应 的控制所述峰值放大器高效率工作的数字栅压值。
一种Doherty功率放大器处理射频信号的方法，包括步骤
对输入的射频信号进行下变频处理，转换为零中频数字信号；
再对所述零中频数字信号进行上变频处理后变为射频信号，将该射频 信号分为第一路射频信号和第二路射频信号，第一路经过峰值放大器的放 大处理，第二路射频信号经过所述载波放大器的放大处理；
从所述零中频数字信号中依次提取各个包络信号值，根据预先存储的 对应表依次输出各个数字栅压值，所述对应表包括与各个包络信号值对应 的控制所述峰值放大器高效率工作的数字栅压值；将各个数字栅压值变换 处理为所述峰值放大器工作的模拟栅压值；
耦合所述峰值放大器和载波放大器放大输出的信号后输出。
本发明的Doherty功率力欠大器及Doherty功率》文大方法，通过查找单 元根据各个包络信号值依次输出使所述峰值放大器高效工作时的数字栅压 值，及栅压值处理单元将各个数字栅压值变换处理为适合峰值放大器工作 的模拟栅压值，保证了峰值放大器根据输入的射频信号包络的变化而实时 工作在高效率状态，提高了峰值放大器的效率，进而提高了 Doherty功率放大器的功效。
图2是本发明Doherty功率放大器在一实施例中的结构原理框图； 图3是本发明Doherty功率放大器在一实施例中的结构原理框图； 图4是本发明Doherty功率放大器中下变频处理单元的结构原理框图； 图5是本发明Doherty功率放大器中上变频处理单元的结构原理框图； 图6是本发明Doherty功率放大器中栅压值处理单元的结构原理框图； 图7是本发明Doherty功率放大器处理射频信号的方法的流程图。
具体实施例方式
本发明的Doherty功率》文大器及Doherty功率力文大器处理射频信号的 方法，通过查找单元根据各个包络信号值依次输出使所述峰值放大器高效 工作时的数字栅压值，及栅压值处理单元将各个数字栅压值变换处理为适 合峰值放大器工作的模拟栅压值，保证了峰值放大器根据输入的射频信号 包络的变化而实时工作在高效率状态，提高了峰值放大器的效率，进而提 高了 Doherty功率力文大器的功效。
下面结合附图和具体实施例对本发明做一详细的阐述。
本发明的Doherty功率》文大器，如图2,包括下变频处理单元、上变频 处理单元、包络提耳又单元、查找单元、栅压值处理单元、功分器、峰值放 大器和载波放大器；
所述下变频处理单元的输入端接输入的射频信号，该下变频处理单元
9的一个输出端依次通过所述包络提取单元、查找单元与所述栅压值处理单
端连接；所述下变频处理单元的另一输出端通过所述上变频处理单元与所 述功分器的输入端连接，所述功分器的一个输出端与所述峰值放大器的输 入端连接，所述功分器的另一输出端与所述载波放大器的输入端连接；所 述载波放大器的输出端与所述峰值放大器的输出端耦合连接。
所述下变频处理单元将输入的射频信号转换为零中频数字信号，经过 所述上变频处理单元的处理后转换为射频信号输出到所述功分器的输入 端；所述功分器将该射频信号分为两路射频信号，其中一路射频信号输出 到峰值放大器进行放大处理，另一路射频信号经过所述载波放大器的放大 处理后，与所述峰值放大器放大处理后的信号耦合后输出。在一实施例中， 功分器可以将该射频信号分为功率相等、相位一致的两路射频信号。
所述包络提取单元从所述零中频数字信号中依次提取包络信号值输出 到所述查找单元，所述查找单元根据其预先存储的对应表依次输出各个数 字栅压值，该各个数字栅压值经过所述栅压值处理单元的处理后转换为所 述峰值放大器工作的模拟栅压值；所述对应表包括与各个包络信号值对应 的控制所述峰值放大器高效率工作的数字栅压值。
不同的包络信号值，峰值放大器高效工作的数字栅压值也不同，总体 趋势是包络信号值变小，峰值放大器高效工作的数字栅压值也变小；包络 信号值越大，峰值放大器高效工作的数字栅压值也变大，保证在峰值放大 器增益不变的情况下，输出效率最高。这样峰值放大器的栅压值不是固定 的，而是和输入的射频信号的包络有关，这样可以通过实时控制数字栅压 值的变化来使峰值放大器实时工作在高效率状态。由此可见，峰值放大器 随着输入射频信号的包络变化而实时工作在高效率状态，提高了峰值放大 器的效率，进而提高了 Doherty功率放大器的效率。
在一具体实施例中，如图3,在所述功分器和所述峰值放大器的输入端之间还连接有第一延迟单元，在所述载波放大器的输出端和所述峰值放大 器的输出端之间还连接有第二延迟单元，在所述查找单元和所述栅压值处
理单元之间还连接有时延调整单元；
所述时延调整单元对所述查找单元输出的数字栅压值进行时延处理后 输出到所述栅压值处理单元，以保证零中频数字信号经过上变频处理单元 到峰值放大器输入端的时间与零中频数字信号经过包络提取单元、查找单 元和栅压值处理单元到峰值放大器栅极端的时间同步，以使峰值放大器的 工作状态与输入射频信号的包络变化同步，这样峰值放大器可以实时工作 在高效率状态下。所述功分器输出的一路射频信号经过所述第一延迟单元
时延处理后输出到所述峰值放大器的输入端；所述载波放大器输出的射频 信号经过所述第二延迟单元时延处理后与所述峰值放大器输出的信号耦合 后输出，以保证载波放大器放大输出的信号和峰值放大器放大输出的信号 耦合在一起时相位相等，以提高Doherty功率放大器输出的功率。
在一实施例中，所述上变频处理单元，如图4，具体可以包括下变频 单元、第一本振、A/D转换单元和数字下变频单元；
所述下变频单元的输入端接输入的射频信号，其输出端依次经过所述 理单元连接；
输入的射频信号在所述下变频单元和第一本振的混频作用下转换为中 频信号，该中频信号再依次经过A/D转换单元的模数转换、数字下变频单 元的数字下变频处理和滤波处理后转换为所述零中频数字信号。
用于对中频信号进行滤波处理，以滤除镜像干扰，从而输出比较纯净的中 频信号。
在一实施例中，所述上变频处理单元，如图5,具体可以包括第一
iiD/A转换单元、上变频单元、第二本振；
所述第一 D/A转换单元的输出端经过所述上变频单元和所述功分器的输入 端连接；
所述第一 D/A转换单元将所述零中频数字信号转换为模拟信号，再经 过所述上变频单元和第二本振的混频作用变为射频信号输出到所述功分器。
另外在所述上变频单元和所述功分器输入端之间还连接有第二滤波
二次谐波干扰，变为比较纯净的射频信号。
在一具体实施例中，所述4册压值处理单元，如图6,具体可以包括第 二 D/A转换单元和线性^:大单元；
所述第二 D/A转换单元的输入端与所述时延调整单元连接，其输出端 通过线性放大单元和所述峰值放大器的栅极端连接；
所述第二 D/A转换单元将依次输入的各个数字栅压值转换为模拟栅压 值，再经过线性放大单元的放大处理后输出到所述峰值放大器的栅极端。 线性放大单元的放大倍数根据峰值放大器的栅压值参数来调整，保证峰值 放大器的输出功效最高。
在所述第二 D/A转换单元和所述线性放大单元之间还可以连接有第三 滤波器，用于对第二 D/A转换单元输出的信号进行滤波处理，以滤除高频 信号的干扰。
另外，在一实施例中，所述第二 D/A转换单元的输入端与所述查找单 元连接，其输出端通过线性放大单元与所述峰值放大器的栅极端连接；
所述第二 D/A转换单元将依次输入的各个数字栅压值转换为模拟栅压 值，再经过线性放大单元的放大处理后输出到所述峰值放大器的栅极端。在所述第二 D/A转换单元和所述线性放大单元之间还连接有第三滤波
器，用于对第二 D/A转换单元输出的信号进行滤波处理，以滤除高频信号
的干扰。
所述输入的射频信号在一具体实施例中，可以包括WC固A或C画A或 TD-SCDMA或WiMax或GSM等现有制式不同频l殳的射频信号。
下面以freescale />司的MRF6S9125估文出的本发明的Doherty功率》丈 大器为例，来对比说明一下本发明Doherty功率》文大器和现有技术Doherty 功率^:大器的输出功效。用CDMA PAR=7dB的连续四载波信号，测试结果如 下
总输出功率(dBm)现有Doherty功率放大器本发明Doherty功率放大 器CCDF (dB)效率 )CCDF (湖效率(%)
495. 4142. 985. 7245. 03
485. 91復96. 1543. 25
476. 3938. 666. 5441, 15
466. 8536. 096. 8538. 64
从上面测试结果可以看出对于同样的输出功率，本发明的Doherty功 率放大器比现有Doherty功率放大器效率提高了 2%左右，并且CCDF值得到 的扩大，这就表明在实际应用中本发明的Doherty功率放大器的效率更高， 输出的功率也就更高。
本发明还揭示了一种Doherty功率;^丈大器处理射频信号的方法，如图7， 包括步骤
13SlOl、对输入的射频信号进行下变频处理，转换为零中频数字信号。
在一实施例中，对输入的射频信号进行下变频处理，具体包括将输入的
射频信号下变频到中频信号，对该中频信号滤波处理后再进行模数转换， 转换为数字中频信号，最后经过数字下变频及滤波处理后变为零中频数字 信号。
射频信号分为第一路射频信号和第二路射频信号，第一路经过峰值放大器 的放大处理，第二路射频信号经过所述载波放大器的放大处理。在一实施 例中，可以将上变频处理后的射频信号分为功率相等、相位一致的两路射 频信号。
在一实施例中，对所述零中频数字信号进行上变频处理后变为射频信
号，具体可以包括将所述零中频数字信号转换为模拟信号，在进行上变 频处理后变为射频信号，对该射频信号进行滤波处理后输出。
S103、从所述零中频数字信号中依次提取各个包络信号值，根据预先 存储的对应表依次输出各个数字栅压值，所述对应表包括与各个包络信号 值对应的控制所述峰值放大器高效率工作的数字栅压值；将各个数字栅压 值变换处理为所述峰值放大器工作的模拟栅压值。
在一实施例中，对所述数字栅压值进行变换处理，具体包括依次对 所述数字栅压值进行数模转换、滤波处理、线性放大处理。所述线性放大 处理的倍数根据峰值放大器的栅压值参数来设定，保证峰值放大器的输出 功效最高。
不同的包络信号值，峰值放大器高效工作的数字栅压值也不同，总体 趋势是包络信号值变小，峰值放大器高效工作的数字栅压值也变小；包络 信号值越大，峰值放大器高效工作的数字栅压值也变大，保证每个包络信 号值对应的数字栅压值能使峰值放大器工作在高效率状态。这样峰值放大 器的栅压值不是固定的，而是和输入的射频信号的包络有关，这样可以通过实时控制数字栅压值的变化来使峰值放大器实时工作在高效率状态。由 此可见，峰值放大器随着输入射频信号的包络变化而实时工作在高效率状
态，提高了峰值放大器的效率，进而提高了 Doherty功率放大器的效率。
S104、耦合所述峰值放大器和载波放大器放大输出的信号后输出。
在一实施例中，在所述峰值放大器对所述第一路射频信号进行放大处 理之前还包括步骤对所述第一路射频信号进行时延处理；对所述载波放 大器放大输出的信号进行时延处理后，再与所述峰值放大器放大输出的信
出的信号的相位相等，提高Doherty功率放大器输出的功率。
在根据预先存储的对应表依次输出各个数字栅压值后，对该数字栅压 值进行变换处理之前，还包括步骤对该数字栅压值进行时延调整处理。 以使零中频数字信号在经过上变频处理后输出到峰值放大器的时间与零中 频数字信号经过包络信号提取、栅压值处理后输出的^^拟栅压值到峰值放 大器的时间相等，这样可以保证峰值放大器的工作状态与输入射频信号的 包络变化同步，使峰值放大器实时工作在高效率状态，进一步提高峰值放 大器的工作效率。
结合上述工作原理，本发明Doherty功率》文大器的具体处理射频信号 的工作步骤如下
步骤1:输入的射频信号经过天线接收后，进入具有包络跟踪特征的 Doherty功率放大器的输入端，这些射频信号可以是WCDMA、CDMA、TD-SCDMA、
WiMax、 GSM等现有制式不同频段的射频信号；
步骤2.步骤l中的射频信号经过第一本振和下变频单元的混频后，输 出一个中频信号，该中频信号的频率可以根据实际工作情况而定，本发明 中设计该频率为92. 16MHz;步骤3:对步骤2中频率为92. 16MHz的中频信号，采用第一滤波器滤 除掉其镜像千扰，从而输出比较纯净的中频信号。具体实现时，第一滤波 器可以采用L、 C离散器件设计或者采用专用器件设计；
步骤4:对步骤3中比较纯净的中频信号，基于软件无线电的理论，选 用A/D转换单元，确定其釆样率，本发明中定为122. 88MSPS，把92.16MHz 的中频信号，经过A/D转换单元后变为数字信号；
步骤5:步骤4中的数字信号进入数字下变频单元，数字下变频单元根 据步骤2中的中频频率数值以及步骤4中的A/D转换单元的采样率确定数 字下变频单元中的数控本振值为30. 72MHz，并且采用2倍抽取降数据速率 处理，滤波处理滤掉镜像频谱后，输出数据速率为61.44MSPS的零中频数 字信号。该部分具体实现可以采用专用的数字下变频芯片设计或者釆用现 场可编程逻辑器件FPGA实现；
步骤6:从步骤5得到的零中频数据速率为61.44MSPS的数字信号，进 入第一 D/A转换单元，该单元根据输入数据的速率，选4爭D/A时钟速率， 从而完成数字信号到模拟信号的转换。具体实现中，采用了 122. 88MSPS时 钟速率，第一 D/A转换单元可以选用ADI公司的AD97"或者AD9788， TI 公司的DAC5687或者DAC5688;
步骤7:经过步骤6后的零中频模拟I、 Q信号，进入上变频单元，和 第二本振共同混频作用后，变为射频信号。具体实现时，上变频单元可以 采用专用的1/Q正交调制器来实现，如ADI公司的ADL537X系列、TI公司 的TRF3703， RFMD公司的RF2483等；
步骤8:步骤7的射频信号经过第二滤波器后，滤掉射频信号的二次谐 波，变为比较纯净的射频信号。具体实现时，第二滤波器可以采用L、 C离 散器件设计或者釆用专用器件设计；
步骤9:步骤8中比较纯净的射频信号，经过功分器，分为两路功率相等、相位一致的射频信号。具体实现时，采用微带线设计；
步骤10:步骤9中两路功率相等的射频信号中的第一路射频信号，经 过第一延迟单元的1/4波长延迟后，变为延迟后的射频信号。具体实现时， 第 一延迟单元采用微带线设计；
步骤ll:步骤10中延迟后的射频信号进入峰值放大器进行放大，变为 功率放大后的射频信号。具体实现时，该峰值放大器可以采用LDM0S、 GaN 等功放管器件，且使其工作在C类状态；
步骤12:步骤9中两路功率相等的射频信号中的第二路射频信号，直 接进入载波放大器进行放大，变为功率放大后的射频信号。具体实现时， 该峰值放大器可以采用L匿0S、 GaN等功放管器件，且使其工作在AB类状
态；
步骤13:步骤12中经过载波放大器放大后的射频信号，经过第二延迟 单元的1/4波长延迟后，和步骤11中经过峰值放大器放大后的射频信号， 在射频输出端耦合一起后输出。具体实现时，第二延迟单元采用微带线设
计；
步骤14:从步骤5得到的零中频数据速率为61. 4顿SPS的数字信号， 进入包络提取单元，从而计算出数字信号的包络。具体实现时，可以采用 FPGA在基带域，基于公式册r"尸+22 ，其中，7表示包络信号，/、 2表 示基带的同相和正交信号；
步骤15:从步骤14得到的各个包络信号值，经过取整计算后，得到的 整数值作为查找单元的地址值，根据查找单元预先存储的查找表得到各个 包络信号值对应的数字栅压值。具体实现时，查找表中应该预先设计好信 号包络值和数字栅压值之间的对应关系，每一个信号包络值对应一个数字 栅压值，该数字栅压值能使峰值放大器工作在高效率状态，该单元可以在 FPGA内部实现；
17步骤16:从步骤15得到的各个数字栅压值经过时延调整单元的时延调 整后，进入第二 D/A转换单元，变为模拟栅压值，从而完成数字信号到模 拟信号的转换。具体实现中，时延调整单元在FPGA内部实现，第二D/A转 换单元采用了 122. 88MSPS时钟速率，可以选用ADI />司的AD9707;
步骤17:从步骤16得到的模拟栅压值，经过第三滤波器、滤除高频干 扰信号后，进入线性放大单元，变为放大后适合峰值放大器正常工作的模 拟栅压值。线性放大单元的放大倍数根据峰值放大器的栅压值参数来调整， 保证峰值放大器的输出功效最高。具体实现时，第三滤波器可以采用L、 C 离散器件设计或者采用专用器件设计，线性放大单元采用高速大时带宽积 运放器件实现，这里选用ADI公司的AD829;
步骤18:对于步骤12中的载波放大器的栅压值，可以固定到一个使载 波放大器能够工作在AB类状态的值上，另外，由于步骤17中的峰值放大 器的模拟栅压值和输入射频信号的包络有关，而本发明中的高效率功率放 大器实际工作时，射频输入信号的包络实时改变，导致峰值放大器的模拟 栅压值也实时改变，从而使本发明Doherty功率》丈大器具有包络跟踪特征， 同时也大幅度提高了 Doherty功率放大器的效率和线性指标。
具体实施中还需要保证的几个关键点1.保证第一本振、A/D转换单元、 第一 D/A转换单元、第二本振、第二 D/A转换单元，数字下变频单元等6 个单元的工作时钟来自同一个时钟源；2.需要预先设定步骤15中信号包络 值和数字栅压值之间的关系，该关系的确定原则是在每一个特定的输入信 号包络值处，使峰值放大器能够在保持增益基本不变的情况下，效率达到 最高；3.功分器后的两路射频信号，需要根据实际情况，调整第一延迟单 元和第二延迟单元，使这两路放大输出的信号在射频输出端耦合在一起时， 相位相等；4.需要调试步骤16中的时延调整单元，使步骤5中得到的零中 频数字信号经过第一 D/A转换单元、上变频单元、第二滤波器、功分器、 第一延迟单元到达峰值放大器的时间和经过包络提取单元、查找单元、时延调整单元、第二 D/A转换单元、第三滤波器、线性放大单元到达峰值放
大器栅极端的时间基本一致，从而保证两路信号同步；5.由数字下变频单 元、包络提取单元、查找单元、时延调整单元共同组成的数字信号处理部 分，本发明中采用一块FPGA芯片实现，从而减小系统尺寸。
本发明的具有包络跟踪特征的高效Doherty功率》文大器以及Doherty 功率放大器处理射频信号的方法，克服了现有采用Doherty技术的功率放 大器中峰值放大器栅压值固定、效率和线性不能够达到实时最优的缺点， 大幅度提高了 Doherty功率放大器的效率和线性，不但满足现有通信网络 中高线性的要求，同时更高的效率对未来通信设备小型化、便携化的发展 趋势、以及环保、节能等方面具有重要意义。因此本发明的具有包络跟踪 特征的Doherty功率》丈大器在通信设备的应用中，会有非常广阔的应用前 景。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任 何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含 在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1、一种Doherty功率放大器，包括功分器、峰值放大器、载波放大器；其特征在于，还包括下变频处理单元、上变频处理单元、包络提取单元、查找单元、栅压值处理单元；所述下变频处理单元的一个输出端依次通过所述包络提取单元、查找单元与所述栅压值处理单元的输入端连接，所述栅压值处理单元的输出端与所述峰值放大器的栅极端连接；所述下变频处理单元的另一输出端通过所述上变频处理单元与所述功分器的输入端连接，所述功分器的输出端分别与所述峰值放大器的输入端及所述载波放大器的输入端连接；所述载波放大器的输出端与所述峰值放大器的输出端耦合连接；所述下变频处理单元将输入的射频信号转换为零中频数字信号，经过所述上变频处理单元的处理后转换为射频信号输出到所述功分器的输入端；所述功分器将该射频信号分为两路射频信号，其中一路射频信号输出到峰值放大器进行放大处理，另一路射频信号经过所述载波放大器的放大处理后，与所述峰值放大器放大处理后的信号耦合后输出；所述包络提取单元从所述零中频数字信号中依次提取包络信号值输出到所述查找单元，所述查找单元根据其预先存储的对应表依次输出各个数字栅压值，该各个数字栅压值经过所述栅压值处理单元的处理后转换为所述峰值放大器工作的模拟栅压值；所述对应表包括与各个包络信号值对应的控制所述峰值放大器高效率工作的数字栅压值。
2、根据权利要求1所述的Doherty功率放大器，其特征在于在所述功 分器和所述峰值放大器的输入端之间还连接有第一延迟单元，在所述载波放 大器的输出端和所述峰值放大器的输出端之间还连接有第二延迟单元，在所 述查找单元和所述栅压值处理单元之间还连接有时延调整单元；所述时延调整单元对所述查找单元输出的数字栅压值进行时延处理后输 出到所述栅压值处理单元；所述功分器输出的一路射频信号经过所述第一延 迟单元延迟处理后输出到所述峰值放大器的输入端；所述载波放大器输出的压值，该射频信号经过所述第二延迟单元时延处理后与所述峰值放大器输出的信号耦 合后输出。
3、 根据权利要求1或2所述的Doherty功率放大器，其特征在于所述 下变频处理单元包括，下变频单元、第一本振、第一滤波器、A/D转换单元和 数字下变频单元；所述下变频单元的输入端接输入的射频信号，其输出端依次经过所述第 一滤波器、A/D转换单元、数字下变频单元后分别与所述包络提取单元和所述 上变频处理单元连接；输入的射频信号在所述下变频单元和第一本振的混频作用下转换为中频 信号，该中频信号再依次经过所述第一滤波器的滤波处理、A/D转换单元的模 数转换、数字下变频单元的数字下变频处理和滤波处理后转换为所述零中频 数字信号。
4、 根据权利要求l或2所述的Doherty功率放大器，其特征在于所述 上变频处理单元包括第一 D/A转换单元、上变频单元、第二本振、第二滤波 器；所述第一 D/A转换单元的输入端与所述上变频处理单元的输出端连接， 所述第一 D/A转换单元的输出端依次经过所述上变频单元、第二滤波器和所 述功分器的输入端连"J妄；所述第一 D/A转换单元将所述零中频数字信号转换为模拟信号，再经过 所述上变频单元和第二本振的混频作用变为射频信号，所述第二滤波器对所 述射频信号进行滤波处理后输出到所述功分器。
5、 根据权利要求1所述的Doherty功率放大器，其特征在于所述栅压 值处理单元包括第二 D/A转换单元、第三滤波器和线性放大单元；所述第二 D/A转换单元的输入端与所述查找单元的输出端连接，其输出 端依次通过所述第三滤波器、线性放大单元和所述峰值放大器的栅极端连接；所述第二 D/A转换单元将依次输入的各个数字栅压值转换为模拟栅压值,再依次经过所述第三滤波器的滤波处理、线性放大单元的放大处理后输出到 所述峰值放大器的栅极端。
6、 根据权利要求2所述的Doherty功率放大器，其特征在于所述栅压 值处理单元包括第二 D/A转换单元、第三滤波器和线性放大单元；所述第二 D/A转换单元的输入端与所述时延调整单元连接，其输出端依 次通过所述第三滤波器、线性放大单元和所述峰值放大器的栅极端连接；所述第二 D/A转换单元将依次输入的各个数字栅压值转换为模拟栅压值， 再依次经过所述第三滤波器的滤波处理、线性放大单元的放大处理后输出到 所述峰值放大器的栅极端。
7、 根据权利要求l或2所述的Doherty功率放大器，其特征在于所述 输入的射频信号包括WCDMA或CDMA或TD-SCDMA或WiMax或GSM信号。
8、 一种Doherty功率放大器处理射频信号的方法，其特征在于，包括步骤对输入的射频信号进行下变频处理，转换为零中频数字信号；对所述零中频数字信号进行上变频处理后变为射频信号，将该射频信号 分为第一路射频信号和第二路射频信号，第一路经过峰值放大器的放大处理， 第二路射频信号经过所述载波放大器的放大处理；从所述零中频数字信号中依次提取各个包络信号值，根据预先存储的对 应表依次输出各个数字栅压值，所述对应表包括与各个包络信号值对应的控 制所述峰值放大器高效率工作的数字栅压值；将各个数字栅压值变换处理为 所述峰值放大器工作的模拟栅压值；耦合所述峰值放大器和载波放大器放大输出的信号后输出。
9、 根据权利要求8所述的Doherty功率放大器处理射频信号的方法，其 特征在于在所述峰值放大器对所述第一路射频信号进行放大处理之前还包括步骤对所述第一路射频信号进行时延处理；在根据预先存储的对应表依次输出各个数字栅压值后，对该数字栅压值 进行变换处理之前，还包括步骤对该数字栅压值进行时延调整处理；对所述载波放大器放大输出的信号进行时延处理后，再与所述峰值放大 器放大输出的信号耦合输出。
10、 根据权利要求8或9所述的Doherty功率放大器处理射频信号的方 法，其特征在于对输入的射频信号进行下变频处理，转换为零中频数字信号，具体包括 将输入的射频信号下变频到中频信号，对该中频信号滤波处理后再进行模数 转换，转换为数字中频信号，最后经过数字下变频及滤波处理后变为零中频 数字信号。
11、 根据权利要求8或9所述的Doherty功率放大器处理射频信号的方 法，其特征在于对所述数字栅压值进行变换处理，具体包括依次对所述 数字栅压值进行数模转换、滤波处理、线性放大处理。
全文摘要
本发明公开了一种Doherty功率放大器及其处理射频信号的方法，包括功分器、峰值放大器、载波放大器、下变频处理单元、上变频处理单元、包络提取单元、查找单元、栅压值处理单元；下变频处理单元的一个输出端依次通过包络提取单元、查找单元与栅压值处理单元的输入端连接，所述栅压值处理单元的输出端与所述峰值放大器的栅极端连接；下变频处理单元的另一输出端通过上变频处理单元与功分器的输入端连接，功分器的输出端分别与峰值放大器的输入端及载波放大器的输入端连接；载波放大器的输出端与峰值放大器的输出端耦合连接。本发明的Doherty功率放大器，峰值放大器根据射频信号包络的变化而放大工作，提高了峰值放大器的输出功效。
文档编号H03F1/07GK101557198SQ200910037989
公开日2009年10月14日 申请日期2009年3月17日 优先权日2009年3月17日
发明者孙朝晖, 磊 张, 张占胜 申请人:京信通信系统(中国)有限公司