专利名称：带宽扩展的多尔蒂功率放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及功率放大器，尤其涉及带宽扩展的多尔蒂功率放大器。
背景技术：
高效多尔蒂功率放大器(Doherty Power Amplifier,DPA)功放在通信系统的应用越来越受欢迎。不过，DPA的缺陷是带宽很窄以及大尺寸特性。DPA窄带特性主要是由于窄带合路器的窄带特性。输出合路器一般有更高的Q点而更高的Q点导致了更窄的带宽。以平衡型DPA为例，Q点可高达0.76。而大尺寸特性是由于DPA输出合成器用了 2个四分之一波长线(λ/4).尤其对900ΜΗΖ的系统，当使用罗杰斯(Rogers)的高频线路板材料R04350B作为PCB材料时，四分之一波长线的长度大约47mm，这不可能缩小尺寸设计。目前也有扩展DPA的带宽方案，如图1所示。在此方案中，采用一个35.3欧姆的四分之一波长线101接地，与布线版(layout)上的多尔蒂合成器的四分之一波长线成镜像。当DPA工作在较低的输入功率时，峰值放大器关闭，载波放大器将工作在高阻抗状态(通常为100欧姆)。有了 35.3欧姆(ohm)的四分之一波长线101的DPA，电阻的色散会比一般的载波放大器工作在高阻抗的DPA更加汇聚，因此，带宽扩展的DPA的带宽要比非带宽扩展的DPA要宽很多，如图2所示。但是目前，小尺寸设计已经成为趋势，尽管上述方案能提供一种思路来设计一个宽带的DPA，但是额外的35.3欧姆的四分之一波长线占用了更多的空间。这对功放的PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计是个问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺点，本发明提出了一种新的多尔蒂功率放大器的结构，以降低Q点并减少四分之一波长线的使用。本方法以更简单快捷的设计来扩展DPA带宽并且更有利于缩小尺寸设计。具体地,根据本发明的一个实施方式，提供一种多尔蒂功率放大器，包括输入功率分路器，多尔蒂功率放大器的输入信号输入到输入功率分路器，输入功率分路器的一端输出连接到载波放大器，分路器的另一端输出与一个第一四分之一波长线连接，第一四分之一波长线的另一端与一个峰值放大器连接，载波放大器的一端与一个第二四分之一波长线连接，第二四分之一波长线的另一端连接到峰值放大器，第二四分之一波长线的和峰值放大器的连接点是所述多尔蒂功率放大器的信号输出点。根据本发明的一个具体实施例，还包括所述第二四分之一波长线的特征阻抗Ztll由下式确定:Z01 =50*7(1+7),其中，Y是功率比例。根据本发明的一个具体实施例，还包括所述第二四分之一波长线的特征阻抗Ztl2由下式确定:V _50*(\+r) z02 =-
y ，其中，Y是功率比例。根据本发明的一个具体实施例，还包括，当输入信号小时，峰值放大器关闭，载波放大器工作在高阻抗状态，载波放大器的阻抗由下式确定:Zhigh impedance = 50* (1+ Y ),其中，Y是功率比例。
通过以下结合附图的说明，并且随着对本发明的更全面了解，本发明的其他目的和效果将变得更加清楚和易于理解，其中:图la，Ib分别表示现有的扩展带宽的DPA的原理图和布线图。图2a，2b分别表示现有的扩展带宽的DPA的阻抗色散特性和带宽。图3a，3b分别表示根据本发明的实施方式的扩展带宽的DPA的原理图和布线图。基站进行下行传输功率配置的流程图。图4a，4b分别表示根据本发明的实施方式的扩展带宽的DPA的阻抗色散特性和带
宽。 图5表示根据本发明的实施方式的扩展带宽的DPA工作在小信号输入时的电路等效图。图6表示根据本发明的实施方式的扩展带宽的DPA工作在大信号输入时的电路等效图。图7表示在使用MD7IC2755NR1平衡型DPA中采用传统方案和利用本发明的方案的性能对比。图8表示在使用MRF8S21120HR3和MRF8S21201HR3的非平衡型DPA中采用传统方案和利用本发明的方案的性能对比。在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。
具体实施例方式以下结合附图具体描述本发明的实施方式。本发明的扩展带宽的DPA设计中，减少了四分之一波长线的使用。如图3所示，扩展带宽的DPA包括输入功率分路器,多尔蒂功率放大器的输入信号输入到输入功率分路器，输入功率分路器的一端输出连接到载波放大器，分路器的另一端输出与一个第一四分之一波长线连接，第一四分之一波长线的另一端与一个峰值放大器连接，载波放大器的一端与一个第二四分之一波长线连接，第二四分之一波长线的另一端连接到峰值放大器，第二四分之一波长线的和峰值放大器的连接点是所述多尔蒂功率放大器的信号输出点。本发明中，第二四分之一波长线201的特征阻抗Ztll和峰值放大器202的负载阻抗Z02需确定。第二四分之一波长线的特征阻抗Ztll由下式确定:Z01 =50*λ/( +7)⑴
其中，Y是DPA的功率比例。峰值放大器202的负载阻抗Ztl2由下式确定:
权利要求
1.一种多尔蒂功率放大器,包括输入功率分路器,多尔蒂功率放大器的输入信号输入到输入功率分路器，输入功率分路器的一端输出连接到载波放大器，分路器的另一端输出与一个第一四分之一波长线连接，第一四分之一波长线的另一端与一个峰值放大器连接，载波放大器的一端与一个第二四分之一波长线连接，第二四分之一波长线的另一端连接到峰值放大器，第二四分之一波长线的和峰值放大器的连接点是所述多尔蒂功率放大器的信号输出点。
2.根据权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其特征在于，所述第二四分之一波长线的特征阻抗Ztll由下式确定:
3.根据权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其特征在于，所述第
4.根据权利要求1-3中任一项所述的多尔蒂功率放大器，当输入信号小时，峰值放大器关闭，载波放大器工作在高阻抗状态，载波放大器的阻抗由下式确定: Zhigh—impedance = 50* (1+ Y )， 其中，Y是功率比例。
全文摘要
本发明提出了一种新的多尔蒂功率放大器的结构，根据本发明，减少四分之一波长线的使用并降低多尔蒂功率放大器的Q点。本方法以更简单快捷的设计来扩展DPA带宽并且更有利于缩小尺寸设计。
文档编号H03F1/42GK103187929SQ20111045892
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者杨阳, 刘林涛, 郭宪广, 金凯杰, 杨正得, 仲秋 申请人:上海贝尔股份有限公司