Doherty功率放大器的制作方法

本申请属于移动通讯，尤其涉及doherty功率放大器。

背景技术：

1、随着新一代移动通信系统的飞速发展，一些新的调制方式具有很高的峰均比(peak to average ratio,papr)。doherty功率放大器由于结构简单、设计成本低、能够在一定的回退范围内保持较高的效率等优势，成为近两年研究的重点。

2、在最初阶段，传统的两路对称doherty功率放大器可以满足调制信号的要求，但随着通信技术的发展，6db的回退范围已经不能适应高峰均比调制信号的要求，而非对称的doherty功率放大器虽然克服了6db回退区间这一限制，但其在回退区间内效率凹陷明显，导致回退区域内平均效率下降。为了解决非对称doherty功率放大器回退区间的效率凹陷问题，人们提出了三路doherty功率放大器的方案。

3、三路doherty功率放大器通常由一个主路功率放大器和两个峰值功率放大器组成，其具有更大的功率回退区间，并且在回退区间内有多个效率最高点，解决非对称doherty功率放大器回退区间的效率凹陷问题。三路doherty功率放大器即能够满足大峰均比的要求，又能够提升整体的效率。但由于三路doherty功率放大器设计中有多段四分之波长线，其尺寸较大并且带宽较小，解决这一问题对三路doherty功率放大器的发展具有重要的意义。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了doherty功率放大器。

2、本申请是通过如下技术方案实现的：

3、本申请实施例提供了一种doherty功率放大器，包括：

4、第一耦合器、第二耦合器、载波功率放大器电路模块、第一峰值功率放大器电路模块、第二峰值功率放大器电路模块、合路模块和阻抗变换模块；

5、所述第一耦合器用于将输入信号分为第一路信号和第二路信号；

6、所述载波功率放大器电路模块用于对所述第一路信号进行放大，生成载波功率放大信号；

7、所述第二耦合器用于将所述第二路信号分为两路信号，该两路信号与所述第一峰值功率放大器电路模块和所述第二峰值功率放大器电路模块一一对应；

8、所述第一峰值功率放大器电路模块和所述第二峰值功率放大器电路模块用于对该两路信号进行放大，并发送给所述合路模块；

9、所述合路模块用于将放大后的两路信号合成峰值功率放大信号；

10、所述阻抗变换模块用于将所述载波功率放大信号和所述峰值功率放大信号合成后输出；其中，所述阻抗变换模块为任一阻抗值的微带线与无源电容或电感搭配组成的调整阻抗的结构，该结构能够将任一负载阻抗值变换为50欧姆。

11、在一些实施例中，所述载波功率放大器电路模块包括依次连接的载波功率放大器输入电路、载波功率放大器和载波功率放大器输出电路；

12、所述第一峰值功率放大器电路模块包括依次连接的第一峰值功率放大器输入电路、第一峰值功率放大器和第一峰值功率放大器输出电路；

13、所述第二峰值功率放大器电路模块包括依次连接的第二峰值功率放大器输入电路、第二峰值功率放大器和第二峰值功率放大器输出电路。

14、在一些实施例中，所述载波功率放大器输入电路包括第一相位补偿线和第一输入匹配电路，所述第一峰值功率放大器输入电路包括第二相位补偿线和第二输入匹配电路，所述第二峰值功率放大器输入电路包括第三相位补偿线和第三输入匹配电路；

15、所述第一相位补偿线、所述第二相位补偿线和所述第三相位补偿线均为特征阻抗为50欧的微带线。

16、在一些实施例中，所述第一输入匹配电路、所述第二输入匹配电路、所述第三输入匹配电路、所述载波功率放大器输出电路、所述第一峰值功率放大器输出电路和所述第二峰值功率放大器输出电路均为由串联电感和并联电容组成的lc匹配网络转换成的微带枝节线。

17、在一些实施例中，所述阻抗变换模块的特征阻抗为rl为所述载波功率放大器、所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器的合路点阻抗。

18、在一些实施例中，所述合路模块为微带线，且电长度小于四分之一波长。

19、在一些实施例中，所述微带线的特征阻抗为zp1和zp2分别为所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器的特征阻抗。

20、在一些实施例中，所述载波功率放大器、所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器均为晶体管，所述载波功率放大器的偏置状态为ab类，所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器的偏置状态均为c类。

21、在一些实施例中，所述第一耦合器和所述第二耦合器均为3db电桥，该3db电桥的隔离端接50欧负载。

22、在一些实施例中，所述载波功率放大器电路模块的偏置电压小于所述第一峰值功率放大器电路模块的偏置电压，所述第一峰值功率放大器电路模块的偏置电压小于所述第二峰值功率放大器电路模块的偏置电压。

23、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

24、本申请实施例，输入信号经第一耦合器被分为第一路信号和第二路信号，第一路信号传输至载波功率放大器电路模块，第二路信号传输至第二耦合器。载波功率放大器电路模块对第一路信号进行放大得到载波功率放大信号，将载波功率放大信号传输至阻抗变换模块。第二耦合器把第二路信号分为两路，分别传输至第一峰值功率放大器和第二峰值功率放大器，两个峰值功率放大器对相应的信号进行放大，并由合路模块进行功率合路得到峰值功率放大信号，将峰值功率放大信号传输至阻抗变换模块。载波功率放大信号和峰值功率放大信号经阻抗变换模块70进行合路，得到最终输出信号。

25、与传统三路doherty功率放大器相比，本申请实施例能够省去多段λ/4长度的微带线，通过加入阻抗变换模块，对阻抗进行灵活的变换，得到最佳输出模式，从而在保证大的回退范围和高效率的基础上进一步优化结构、缩小尺寸、扩展带宽，以便于大规模的集成应用。

26、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

技术特征：

1.一种doherty功率放大器，其特征在于，包括：第一耦合器、第二耦合器、载波功率放大器电路模块、第一峰值功率放大器电路模块、第二峰值功率放大器电路模块、合路模块和阻抗变换模块；

2.如权利要求1所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述载波功率放大器电路模块包括依次连接的载波功率放大器输入电路、载波功率放大器和载波功率放大器输出电路；

3.如权利要求2所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述载波功率放大器输入电路包括第一相位补偿线和第一输入匹配电路，所述第一峰值功率放大器输入电路包括第二相位补偿线和第二输入匹配电路，所述第二峰值功率放大器输入电路包括第三相位补偿线和第三输入匹配电路；

4.如权利要求3所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述第一输入匹配电路、所述第二输入匹配电路、所述第三输入匹配电路、所述载波功率放大器输出电路、所述第一峰值功率放大器输出电路和所述第二峰值功率放大器输出电路均为由串联电感和并联电容组成的lc匹配网络转换成的微带枝节线。

5.如权利要求2所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述阻抗变换模块的特征阻抗为rl为所述载波功率放大器、所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器的合路点阻抗。

6.如权利要求2所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述合路模块为微带线，且电长度小于四分之一波长。

7.如权利要求6所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述微带线的特征阻抗为zp1和zp2分别为所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器的特征阻抗。

8.如权利要求2所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述载波功率放大器、所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器均为晶体管，所述载波功率放大器的偏置状态为ab类，所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器的偏置状态均为c类。

9.如权利要求1所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述第一耦合器和所述第二耦合器均为3db电桥，该3db电桥的隔离端接50欧负载。

10.如权利要求1至9任一项所述的doherty功率放大器，其特征在于，所述载波功率放大器电路模块的偏置电压小于所述第一峰值功率放大器电路模块的偏置电压，所述第一峰值功率放大器电路模块的偏置电压小于所述第二峰值功率放大器电路模块的偏置电压。

技术总结
本申请适用于移动通信技术领域，提供了Doherty功率放大器。该Doherty功率放大器中，第一耦合器将输入信号分为第一路信号和第二路信号；载波功率放大器电路模块对第一路信号进行放大生成载波功率放大信号；第二耦合器将第二路信号分为两路信号；第一峰值功率放大器电路模块和第二峰值功率放大器电路模块对该两路信号进行放大并发送给合路模块；合路模块将放大后的两路信号合成峰值功率放大信号；阻抗变换模块将载波功率放大信号和峰值功率放大信号合成后输出；阻抗变换模块为由微带线、无源电容和电感组成的调整阻抗的结构。本申请中的Doherty功率放大器比传统的Doherty功率放大器拥有更大的回退范围且尺寸较小。

技术研发人员：赵乾龙,郭跃伟,段磊,黎荣林,崔健,卢啸,于长江,孔令旭,张家祺
受保护的技术使用者：河北博威集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6