[发明专利]Doherty功率放大器及其处理射频信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统中功率放大器设计领域，尤其涉及一种 Doherty功率放大器及Doherty功率放大器处理射频信号的方法。

背景技术

近年来，随着3G网络的大规模建设，为了降低CAPEX(Capital Expenditure，设备投资)和OPEX(Operating Expense，运营成本)，功率 放大器的效率越来越成为运营商关注的焦点。可以提高功率放大器效率的 技术常见的有：Doherty技术、包络跟踪技术、包络消除再生技术、自适应 偏置技术、峰值减少技术等。高效率功率放大器不仅能够为运营商节省电 费，还能节省电源等配套设施的投资，而且由于生产工艺的简化，降低了 整机散热的要求，增加设备稳定性，网络性能更好。

Doherty技术是目前提高功率放大器效率的一种常用技术，其电路原理 框图如图1所示，该Doherty功率放大器包括功分器、第一波长延迟单元、 载波放大器、峰值放大器、第二波长延迟单元。功分器输入端接输入的射 频信号，其一个输出端与载波放大器的输入端连接，另一个输出端通过第 一波长延迟单元与峰值放大器的输入端连接；载波放大器的输出端通过第 二波长延迟单元和峰值放大器的输出端耦合连接后输出。功分器将输入的 射频信号分为两路射频信号，一路射频信号经过载波放大器放大后输出， 另一路射频信号经过第一波长延迟单元延迟1/4波长输出到峰值放大器， 经过峰值放大器的放大后输出；载波放大器放大的射频信号经过第二延迟 单元延迟1/4波长后，再和峰值放大器放大的射频信号耦合后输出到负载。

载波放大器和峰值放大器都能设计成以最佳的效率传送最大输出功率 到负载。载波放大器是常规的AB或B类放大器，实际工作中可以通过设置 栅压2值大小来控制其工作状态。峰值放大器只有在输入射频信号功率超 过某一最小门限值时才放大信号，实际工作中常常通过设置栅栏1值大小 使其工作在类似C类状态。

峰值放大器的栅压1值是根据射频输入信号的平均功率来设定一个固 定值，以保证峰值放大器输出的功率最大，从而提高Doherty功率放大器 输出的功效。由于输入射频信号的包络是连续变化的，而峰值放大器的栅 压1值是固定的，则不能随着射频信号包络的变化来实时设置峰值放大器 的工作状态，导致Doherty功率放大器的输出功效比较低，限制了Doherty 功率放大器功放效率的提高。

发明内容

本发明提供了一种Doherty功率放大器及Doherty功率放大方法，其 能提高峰值放大器的输出功效。

本发明的技术方案为：一种Doherty功率放大器，包括功分器、峰值 放大器、载波放大器；

还包括：下变频处理单元、上变频处理单元、包络提取单元、查找单 元、栅压值处理单元；

所述下变频处理单元的一个输出端依次通过所述包络提取单元、查找 单元与所述栅压值处理单元的输入端连接，所述栅压值处理单元的输出端 与所述峰值放大器的栅极端连接；所述下变频处理单元的另一输出端通过 所述上变频处理单元与所述功分器的输入端连接，所述功分器的一个输出 端与所述峰值放大器的输入端连接，所述功分器的另一输出端与所述载波 放大器的输入端连接；所述载波放大器的输出端与所述峰值放大器的输出 端耦合连接；

所述下变频处理单元将输入的射频信号转换为零中频数字信号，经过 所述上变频处理单元的处理后转换为射频信号输出到所述功分器的输入 端；所述功分器将该射频信号分为两路射频信号，其中一路射频信号输出 到峰值放大器进行放大处理，另一路射频信号经过所述载波放大器的放大 处理后，与所述峰值放大器放大处理后的信号耦合在一起后输出；

所述包络提取单元从所述零中频数字信号中依次提取包络信号值输出 到所述查找单元，所述查找单元根据其预先存储的对应表依次输出各个数 字栅压值，该各个数字栅压值经过所述栅压值处理单元的处理后转换为所 述峰值放大器工作的模拟栅压值；所述对应表包括与各个包络信号值对应 的控制所述峰值放大器高效率工作的数字栅压值。

一种Doherty功率放大器处理射频信号的方法，包括步骤：

对输入的射频信号进行下变频处理，转换为零中频数字信号；

再对所述零中频数字信号进行上变频处理后变为射频信号，将该射频 信号分为第一路射频信号和第二路射频信号，第一路经过峰值放大器的放 大处理，第二路射频信号经过所述载波放大器的放大处理；