功率放大器以及电子器件的制作方法

本申请涉及放大器领域，具体而言，涉及一种功率放大器以及电子器件。

背景技术：

1、doherty功率放大器作为常见的功放架构，能够针对高峰均比的调制信号提供高效率放大，传统的doherty放大器所依仗的机制是有源负载牵引，有源负载牵引的作用是随着输入功率的增大，利用峰值放大器产生的逐渐增大的输出电流去调制主放大器，使主放大器的负载阻抗逐步减小，从而同时实现回退状态下的高效率放大和饱和状态下的满功率输出，但是，有源负载牵引改变了主放大器的负载阻抗，而不同的负载阻抗会使得放大器呈现不同的相位，从而引入额外的相位失真。

2、以如图1所示的两路放大器为例，主要包括主放大器10、第一峰值放大器20、第一合路器50、合路点60、负载70、功率分配器80、移相网络90以及输出匹配网络100，其主放大器10的等效模型如图2所示，晶体管由一个压控电流源gmvgs，输入电容cin，输出电容cout和输入电阻rg组成，信号源则由一个电压源vs和其内阻zs组成，输入端则是一个并联负载yl，其中，输入电容cin和输出电容cout又考虑了miller效应影响下的栅极到漏极电容cgd，最终，负载端的电压相位推导为如下公式

3、可见，除了晶体管自身的非线性参数，cgs/cgd/gm以外，输出相位也同时依赖于负载阻抗gl，正如前文所述，有源负载牵引的作用就是对负载阻抗进行调制，因此其对相位失真有着不可忽略的影响。

4、因此，亟需一种方式来规避有源负载牵引所带来的相位失真。

5、在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种功率放大器以及电子器件，以解决现有技术中的由于有源负载牵引导致的相位失真问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种功率放大器，所述功率放大器包括并联的主放大器、第一峰值放大器以及第二峰值放大器，所述主放大器与所述第一峰值放大器的负载阻抗的差值小于预定阈值，且所述主放大器的所述负载阻抗与所述第一峰值放大器的所述负载阻抗均大于所述第二峰值放大器的所述负载阻抗；所述主放大器的输出端与所述第一峰值放大器的输出端之间的传输线为第一传输线，所述第一峰值放大器的输出端与所述第二峰值放大器的输出端之间的所述传输线为第二传输线，所述第一传输线的特征阻抗大于所述第二传输线的所述特征阻抗。

3、可选地，所述主放大器以最大效率控制负载，所述第一峰值放大器以及所述第二峰值放大器均以最大功率控制所述负载。

4、可选地，所述主放大器、所述第一峰值放大器以及所述第二峰值放大器的所述负载阻抗满足2:2:1。

5、可选地，所述第一传输线的所述特征阻抗为所述第二传输线的所述特征阻抗的两倍。

6、可选地，所述第一传输线的所述特征阻抗等于所述主放大器的所述负载阻抗。

7、可选地，所述功率放大器还包括第一合路器、第二合路器以及合路点，所述第一合路器的输入端分别与所述主放大器的输出端以及所述第一峰值放大器的输出端连接，所述第二合路器的输入端分别与所述第一合路器的输出端以及所述第二峰值放大器的输出端连接，所述合路点的输入端与所述第二合路器的输出端连接，所述合路点的输出端用于连接负载，所述主放大器的所述负载阻抗为所述合路点的所述负载阻抗的四倍。

8、可选地，所述主放大器的所述负载阻抗等于所述主放大器的最佳负载电阻。

9、可选地，所述主放大器、所述第一峰值放大器以及所述第二峰值放大器均包括si基晶体管器件以及gan基晶体管器件中之一。

10、可选地，所述功率放大器还包括功率分配器，所述功率分配器的输出端分别连接所述主放大器的输入端、所述第一峰值放大器的输入端以及所述第二峰值放大器的输入端，所述功率分配器用于分配待放大的输入信号。

11、根据本申请的另一方面，还提供了一种电子器件，所述电子器件包括任一种所述的功率放大器。

12、应用本申请的技术方案，所述的功率放大器，所述主放大器与所述第一峰值放大器的负载阻抗的差值小于预定阈值，且所述主放大器的所述负载阻抗与所述第一峰值放大器的所述负载阻抗均大于所述第二峰值放大器的所述负载阻抗；所述主放大器的输出端与所述第一峰值放大器的输出端之间的传输线为第一传输线，所述第一峰值放大器的输出端与所述第二峰值放大器的输出端之间的所述传输线为第二传输线，所述第一传输线的特征阻抗大于所述第二传输线的所述特征阻抗。相比现有技术中的由于有源负载牵引导致的相位失真问题，本申请的所述功率放大器，所述主放大器的输出端与所述第一峰值放大器的输出端之间的传输线为所述第一传输线，所述第一峰值放大器的输出端与所述第二峰值放大器的输出端之间的所述传输线为所述第二传输线，由于所述主放大器与所述第一峰值放大器的所述负载阻抗的差值小于所述预定阈值，且所述主放大器的所述负载阻抗与所述第一峰值放大器的所述负载阻抗都大于所述第二峰值放大器的所述负载阻抗，另外，所述第一传输线的所述特征阻抗大于所述第二传输线的所述特征阻抗，使得所述主放大器在不同状态下的，所述主放大器的实际负载阻抗保持不变，避免了现有技术中由于有源负载牵引改变了所述主放大器的实际负载阻抗，而不同的负载阻抗会使得放大器呈现不同的相位，进而引起额外的相位失真的问题，解决了现有技术中的由于有源负载牵引导致的相位失真问题，保证了所述放大器的性能较好。

技术特征：

1.一种功率放大器，所述功率放大器包括并联的主放大器、第一峰值放大器以及第二峰值放大器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述主放大器以最大效率控制负载，所述第一峰值放大器以及所述第二峰值放大器均以最大功率控制所述负载。

3.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述主放大器、所述第一峰值放大器以及所述第二峰值放大器的所述负载阻抗满足2:2:1。

4.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述第一传输线的所述特征阻抗为所述第二传输线的所述特征阻抗的两倍。

5.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述第一传输线的所述特征阻抗等于所述主放大器的所述负载阻抗。

6.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大器还包括第一合路器、第二合路器以及合路点，所述第一合路器的输入端分别与所述主放大器的输出端以及所述第一峰值放大器的输出端连接，所述第二合路器的输入端分别与所述第一合路器的输出端以及所述第二峰值放大器的输出端连接，所述合路点的输入端与所述第二合路器的输出端连接，所述合路点的输出端用于连接负载，所述主放大器的所述负载阻抗为所述合路点的所述负载阻抗的四倍。

7.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述主放大器的所述负载阻抗等于所述主放大器的最佳负载电阻。

8.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述主放大器、所述第一峰值放大器以及所述第二峰值放大器均包括si基晶体管器件以及gan基晶体管器件中之一。

9.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大器还包括功率分配器，所述功率分配器的输出端分别连接所述主放大器的输入端、所述第一峰值放大器的输入端以及所述第二峰值放大器的输入端，所述功率分配器用于分配待放大的输入信号。

10.一种电子器件，其特征在于，所述电子器件包括所述权利要求1至9中任一项所述的功率放大器。

技术总结
本申请提供了一种功率放大器以及电子器件，该功率放大器满足：主放大器与第一峰值放大器的负载阻抗的差值小于预定阈值，且主放大器的负载阻抗与第一峰值放大器的负载阻抗均大于第二峰值放大器的负载阻抗；主放大器的输出端与第一峰值放大器的输出端之间的传输线为第一传输线，第一峰值放大器的输出端与第二峰值放大器的输出端之间的传输线为第二传输线，第一传输线的特征阻抗大于第二传输线的特征阻抗。主放大器在不同状态下的，主放大器的实际负载阻抗保持不变，避免了现有技术中由于有源负载牵引改变了主放大器的实际负载阻抗，而不同的负载阻抗会使得放大器呈现不同的相位，进而引起额外的相位失真的问题，保证了放大器的性能较好。

技术研发人员：杨梦苏,林良,刘昊宇,郑爽爽
受保护的技术使用者：苏州华太电子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12