一种多赫蒂Doherty功率放大器、射频发射机和集成电路 |
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申请号 | CN201610409966.X | 申请日 | 2016-06-12 | 公开(公告)号 | CN107493073A | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
申请人 | 中兴通讯股份有限公司; | 发明人 | 张晓毅; 王鑫; 刘璐; 黄为; 戴丽; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种多赫蒂Doherty功率 放大器 、射频发射机和集成 电路 。包括:功率分配模 块 ,用于对输入功率按照比例进行功率分配; 功率放大器 模块,所述功率放大器模块包括:主功率放大器和N个辅助功率放大器,所述N个辅助功率放大器的饱和功率相同,且所述主功率放大器的饱和功率为所述辅助功率放大器的饱和功率的N倍,所述N倍为大于1的整数倍;第一延时模块,所述第一延时模块包括N+1个延时单元;第二延时模块,所述第二延时模块包括N个延时单元;以及负载模块。本发明通过减少了主功率放大器输出端阻抗变化比,增大了Doherty功率放大器的工作带宽。 | ||||||
权利要求 | 1.一种多赫蒂Doherty功率放大器,其特征在于,包括: |
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说明书全文 | 一种多赫蒂Doherty功率放大器、射频发射机和集成电路技术领域背景技术[0002] 随着无线通信技术的发展,人们对数据传输带宽的要求也越来越高。目前,应用最广泛的宽带功放技术是Doherty功率放大器,传统的Doherty功率放大器由两个功率放大器组成,一个是主功率放大器,一个是辅助放大器,其中主功率放大器工作在B类或AB类,辅助放大器工作在C类,电压源输出端由于四分之一波长线的阻抗变化作用,导致主功率放大器的负载会变小,因而,主功率放大器输出端阻抗变化比增大,Doherty功率放大器的工作带宽减少。可见,传统的Doherty功率放大器的工作带宽窄。 发明内容[0003] 本发明实施例的目的在于提供一种多赫蒂Doherty功率放大器,解决了传统的Doherty功率放大器的工作带宽窄的问题。 [0004] 为了达到上述目的,本发明实施例提供一种多赫蒂Doherty功率放大器,包括: [0005] 功率分配模块,用于对输入功率按照比例进行功率分配; [0006] 功率放大器模块,所述功率放大器模块包括: [0007] 主功率放大器和N个辅助功率放大器,所述N个辅助功率放大器的饱和功率相同,且所述主功率放大器的饱和功率为所述辅助功率放大器的饱和功率的N倍,所述N倍为大于1的整数倍; [0008] 第一延时模块,所述第一延时模块包括N+1个延时单元; [0009] 第二延时模块,所述第二延时模块包括N个延时单元; [0010] 以及负载模块; [0011] 其中,所述第一延时模块的各个延时单元的输入端连接所述功率分配模块不同的输出端,所述功率放大器模块的各个放大器的输入端分别与所述N+1个延时单元的输出端连接; [0012] 所述N个延时单元串联连接在所述主功率放大器的输出端与所述负载模块之间,且所述N个辅助功率放大器的输出端分别与所述N个延时单元的输出端连接。 [0013] 上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果: [0014] 设置主功率放大器和辅助功率放大器的额定功率比值,并且通过延时单元来调节各电路分支的相位和阻抗特性以减少主功率放大器输出端阻抗变化比,从而增加了Doherty功率放大器的工作带宽。附图说明 [0015] 图1为本发明提供的一种Doherty功率放大器的结构图; [0016] 图2为本发明提供的功率分配模块的内部结构图。 具体实施方式[0017] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。 [0018] 如图1所示,一种Doherty功率放大器,其中,图1以N=4进行举例说明,即1个主功率放大器,4个辅助功率放大器,第一延时模块包括5个延时单元,第二延时模块包括4个延时单元,如图1所示,包括: [0019] 功率分配模块,用于对输入功率按照比例进行功率分配。 [0020] 其中,上述功率分配模块对输入功率按照比例进行分配的比例可以是1/2、1/3、1/4等等。 [0021] 功率放大器模块,所述功率放大器模块包括: [0022] 主功率放大器和N个辅助功率放大器,所述N个辅助功率放大器的饱和功率相同,且所述主功率放大器的饱和功率为所述辅助功率放大器的饱和功率的N倍,所述N倍为大于1的整数倍; [0023] 第一延时模块,所述第一延时模块包括N+1个延时单元; [0024] 第二延时模块,所述第二延时模块包括N个延时单元; [0025] 以及负载模块。 [0026] 其中,所述第一延时模块的各个延时单元的输入端连接所述功率分配模块不同的输出端,所述功率放大器模块的各个放大器的输入端分别与所述N+1个延时单元的输出端连接; [0027] 所述N个延时单元串联连接在所述主功率放大器的输出端与所述负载模块之间,且所述N个辅助功率放大器的输出端分别与所述N个延时单元的输出端连接。 [0028] 其中第二延时模块的N个延时单元之间相互串联连接,第二延时模块的一端连接主功率放大器的输出端,第二延时单元的另一端连接负载模块。N个辅助功率放大器的输出端与第二延时模块中的N个延时单元的输出端。 [0029] 本实施例中的主功率放大器的额定功率为辅助功率放大器的N倍,通过波长线的阻抗变化作用,减少主功率放大器的输出阻抗变化比,从而增大了Doherty功率放大器的工作带宽。 [0030] 需要说明的是,本发明实施例中对上述N并不作限定,在图1中仅是以N为4进行举例说明,例如:本发明实施例中,N还可以是2、3、5、6或者7等等,对此不作限定。 [0031] 可选的,所述N个辅助功率放大器至少包括: [0032] 第一辅助功率放大器,第二辅助功率放大器,第三辅助功率放大器和第四辅助功率放大器; [0033] 所述N+1个延时单元至少包括: [0034] 第一延时单元,第二延时单元,第三延时单元,第四延时单元和第五延时单元; [0035] 其中,所述第一延时单元的输入端连接所述功率分配模块的第一输出端,所述第一延时单元的输出端连接所述主功率放大器的输入端; [0036] 所述第二延时单元的输入端连接所述功率分配模块的第二输出端,所述第二延时单元的输出端连接所述第一辅助功率放大器的输入端; [0037] 所述第三延时单元的输入端连接所述功率分配模块的第三输出端,所述第三延时单元的输出端连接所述第二辅助功率放大器的输入端; [0038] 所述第四延时单元的输入端连接所述功率分配模块的第四输出端,所述第四延时单元的输出端连接所述第三辅助功率放大器的输入端; [0039] 所述第五延时单元的输入端连接所述功率分配模块的第五输出端,所述第五延时单元的输出端连接所述第四辅助功率放大器的输入端。 [0040] 可选的,所述N个延时单元至少包括: [0041] 第六延时单元,第七延时单元,第八延时单元和第九延时单元; [0042] 其中,所述第六延时单元的输入端连接所述主功率放大器的输出端,所述第六延时单元的输出端连接所述第七延时单元的输入端; [0043] 所述第二辅助功率放大器的输出端连接所述第七延时单元的输入端,所述第七延时单元的输出端连接所述第八延时单元的输入端; [0044] 所述第三辅助功率放大器的输出端连接所述第八延时单元的输入端,所述第八延时单元的输出端连接所述第九延时单元的输入端; [0045] 所述第四辅助功率放大器的输出端连接所述第九延时单元的输出端,所述第九延时单元的输出端连接所述负载模块。 [0046] 上述实施例当中,可选的,所述第二延时单元的电长度为所述第一延时单元的电长度与所述第六延时单元的电长度的和; [0047] 所述第三延时单元的电长度为所述第二延时单元的电长度与所述第七延时单元的电长度的和; [0048] 所述第四延时单元的电长度为所述第三延时单元的电长度与所述第八延时单元的电长度的和; [0049] 所述第五延时单元的电长度为所述第四延时单元的电长度与所述第九延时单元的电长度的和。 [0050] 其中,上述延时单元的相位关系可以是:第一延时单元的电长度为90度,第二延时单元的电长度为180度,第三延时单元的电长度为270度,第四延时单元的电长度为360度,第五延时单元的电长度为450度;第六延时单元的电长度为90度,第七延时单元的电长度为90度,第八延时单元的电长度为90度,第九延时单元的电长度为90度。上述延时单元的相位关系也可以是:第一延时单元的电长度为80度,第二延时单元的电长度为160度,第三延时单元的电长度为240度,第四延时单元的电长度为320度,第五延时单元的电长度为400度,第六延时单元的电长度为80度,第七延时单元的电长度为80度,第八延时单元的电长度为 80度,第九延时单元的电长度为80度。 [0051] 本实施例中对各个电路分支的相位进行匹配,增加Doherty功率放大器的线性相关度,从而提高了Doherty功率放大器的效率。 [0052] 可选的,所述第一延时模块所包括的N+1个延时单元的阻抗特性为40-60欧姆之间任一值,例如第一延时模块的各个延时单元的阻抗特性可以为50欧姆、45.6欧姆、46.3欧姆等等;所述第二延时模块所包括的N个延时单元的阻抗特性为40-60欧姆之间任一值,例如第二延时模块的各个延时单元的阻抗特性可以为50欧姆、45.6欧姆、46.3欧姆等等。 [0053] 本实施例通过设置各个延时单元的阻抗特性,配合调节Doherty功率放大器输出阻抗比。 [0054] 可选的,如图2所示,本发明实施例提供了功率分配模块的内部结构图。 [0055] 所述功率分配模块包括: [0056] 第一功率分配单元,第二功率分配单元,第三功率分配单元和第四功率分配单元; [0057] 其中,所述第一功率分配单元的第一输出端为所述功率分配模块的第一输出端,所述第一功率分配单元的第二输出端连接所述第二功率分配单元的输入端; [0058] 所述第二功率分配单元的第一输出端为所述第三功率分配单元的输入端,所述第二功率分配单元的第二输出端连接所述第四功率分配单元的输入端; [0059] 所述第三功率分配单元的第一输出端为所述功率分配模块的第二输出端,所述第三功率分配单元的第二输出端为所述功率分配模块的第三输出端; [0060] 所述第四功率分配单元的第一输出端为所述功率分配模块的第四输出端,所述第四功率分配单元的第二输出端为所述功率分配模块的第五输出端。 [0061] 其中,上述功率分配单元的分配比例可以是一样的,例如,所有的功率分配单元的功率分配比例是1/2。功率分配单元的分配比例也可以是不一样的,例如,第一功率分配单元的功率分配比例为1/2,第二功率分配单元的功率分配比例为1/3,第三功率分配单元的功率分配比例为1/4,第四功率分配单元的功率分配比例为1/5。 [0062] 本实施例,通过功率分配单元对输入信号进行分配,然后将分配的信号分别输入到主功率放大器和辅助功率放大器进行放大,调节主功率放大器和辅助功率放大器的输入放大功率,从而合理的调节各个功率放大器分配功率。 [0063] 可选的,上述任意一种实施例可以应用到射频发射机上。 [0064] 可选的,上述任意一种实施例可以应用到集成电路上。 [0065] 以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |