一种两级高增益Doherty功率放大器的制作方法

本技术涉及功率放大器，具体涉及一种两级高增益doherty功率放大器。

背景技术：

1、为了适应传输信号的高峰均比特性，解决通信系统的非线性问题，doherty功放应运而生。由于doherty功放在适应传输信号的高峰均比特性、解决通信系统的非线性问题方面具有一定优势，因此成为近几年研究的热点。

2、而带宽是doherty功率放大器的一个重要性能指标，相较于单管的功率放大器，doherty功率放大器存在更多的带宽限制。为了拓宽doherty功率放大器的贷款，提出了两级doherty功率放大器，但目前的两级doherty功率放大器存在以下问题：

3、1、现有的doherty功率放大器在峰值功放之前采用相位补偿线进行相位补偿，但由于相位补偿线是频率元件，而相位补偿线难以在一个较宽的带宽内实现相位补偿，从而限制了两级doherty功率放大器的带宽；

4、2、现有的doherty功率放大器在合路点采用四分之一波长传输线，其会导致doherty功率放大器只有在中心频点处才有好的匹配效果，一旦偏离其中心点就会产生失配，进而影响doherty功率放大器的带宽。

5、为提升doherty功率放大器的带宽，必须先解决上述两级doherty功率放大器存在的问题。

技术实现思路

1、针对上述背景技术所提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种两级高增益doherty功率放大器，采用相位补偿单元替换相位补偿线、采用阻抗逆变单元替换四分之一波长传输线从而形成的非对称的doherty功放模块，解决了现有的doherty功率放大器采用相位补偿线和四分之一波长传输线导致的doherty功率放大器带宽被限制的问题。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种两级高增益doherty功率放大器，包括

4、依次串联的驱动功放模块、功分器、doherty功放模块和合路负载；

5、其中，所述驱动功放模块包括依次串联的驱动功放输入匹配单元、驱动功放器和驱动功放输出匹配单元，所述驱动功放输出匹配单元与所述功分器连接；

6、所述doherty功放模块包括并联的载波功放链路和峰值功放链路，所述峰值功放链路包括依次串联的相位补偿单元、峰值功放输入匹配单元、峰值功放器、峰值功放输出匹配单元，所述载波功放链路包括依次串联的载波功放匹配输入单元、载波功放器和阻抗逆变单元。

7、上述技术方案中，本实用新型为了获得更好的增益，采用了驱动功放模块和doherty功放模块级联的结构；

8、现有的doherty功率放大器采用相位补偿线和四分之一波长传输线导致的doherty功率放大器带宽被限制的问题。本实用新型为了解决上述问题，采用相位补偿单元替换相位补偿线、采用阻抗逆变单元替换四分之一波长传输线，在解决带宽被限制问题的同时，提高了电路的可调性；

9、传统的doherty功放模块的载波功放链路和峰值功放链路为对称结构，但对称的doherty功放的回退量仅6db，难以满足当今小基站对于功率放大器回退量的要求，因此，为了提升doherty功放的回退量，在本实用新型中doherty功放模块的载波功放链路和峰值功放链路为非对称结构。

10、在一种可选实施例中，所述驱动功放输入匹配单元包括电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电感l1、电感l2、电感l3、电阻r1和电阻r2；

11、其中，所述电容c3和所述电阻r1并联构成rc稳定电路，所述电容c1、所述电感l1、所述rc稳定电路和所述电感l3依次串联；

12、所述电容c2并联于所述电容c1与所述电感l1的中间节点；

13、所述电阻r2、所述电感l1和所述电容c4依次串联，所述电阻r2并联于所述电感l1与所述rc稳定电路的中间节点。

14、在一种可选实施例中，所述驱动功放输出匹配单元包括电感l4、电感l5、电感l6、电容c5、电容c6、电容c7和电容c8；

15、所述电感l4、所述电容c6和所述电容c7依次串联；

16、所述电感l5、所述电容c5均并联于所述电感l4与所述电容c6的中间节点；

17、所述电感l6并联于所述电容c6与所述电容c7的中间节点；

18、所述电容c8与所述电感l5串联。

19、在一种可选实施例中，所述功分器包括电容c16、电容c17、电容c18、电感l9、电感l10、电感l11、电感l12和电阻r4；

20、所述电容c16与所述驱动功放模块连接；所述电容c17与所述电容c18并联后与所述电容c16连接；所述电感l9和所述电感l10分别连接于所述电容c18的两端，所述电感l11和所述电感l12分别连接于所述电容c17的两端；

21、所述电阻r4的两端分别与所述电容c17、所述电容c18连接。

22、在一种可选实施例中，所述相位补偿单元包括电容c19、电容c20和电感l3，所述电容c19与所述电容c20并联，所述电感l3的两端分别与所述电容c19、所述电容c20连接。

23、在一种可选实施例中，所述阻抗逆变单元包括电感l23、电感l24、电感l25、电感l26、电容c33、电容c34、电容c35和电容c36；

24、所述电感l23、所述电感l24、所述电容c34和所述电容c35依次串联；

25、所述电感l25和所述电容c33均并联于所述电感l24与所述电容c34的中间节点，所述电容c36与所述电感l25连接；

26、所述电感l26并联于所述电容c34与所述电容c35的中间节点。

27、在一种可选实施例中，所述功率放大器还包括功放栅极偏置和功放漏极偏置，所述功放栅极偏置和所述功放漏极偏置用于为所述驱动功放器、所述载波功放器和所述峰值功放器提供直流电压和直流电流。

28、在一种可选实施例中，所述功放栅极偏置包括电感l7、电阻r3、电容c9、电容c10、电容c11和电源v1；

29、所述电源v1、电阻r3和电感l7依次串联，所述电感l7用于连接功放器的栅极；

30、所述电容c9、所述电容c10、所述电容c11均并联于所述电源v1与所述电阻r3的中间节点。

31、在一种可选实施例中，所述功放漏极偏置包括电感l8、电容c12、电容c13、电容c14、电容c15和电源v1；

32、所述电源v2与所述电感l8串联，所述电感l8用于连接功放器的漏极；

33、所述电容c12、所述电容c13、所述电容c14、所述电容c15均并联于所述电源v2与所述电感l8的中间节点。

34、在一种可选实施例中，所述合路负载包括电阻r9。

35、本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

36、1、通过驱动功放模块和doherty功放模块级联的结构使得本实用新型中的功率放大器获得更好的增益；

37、2、相较于现有的doherty功率放大器采用相位补偿线和四分之一波长传输线导致的doherty功率放大器带宽被限制的问题。本实用新型为了解决上述问题，采用相位补偿单元替换相位补偿线、采用阻抗逆变单元替换四分之一波长传输线，在解决带宽被限制问题的同时，提高了电路的可调性；

38、3、本实用新型中doherty功放模块的载波功放链路和峰值功放链路采用非对称结构，将doherty功放的回退量提升至8db，解决了现有技术中采用对称的doherty功放的回退量仅6db，难以满足当今小基站对于功率放大器回退量的问题；

39、4、设置了功放栅极偏置和功放漏极偏置为驱动功放器、载波功放器和峰值功放器提供直流电压和直流电流，从而解决射频信号对直流电源会存在干扰的问题。