[发明专利]高效线性功率放大电路

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大的技术，特别是涉及一种高效线性功率放大电路的技术。

背景技术

射频功率放大电路广泛应用于各类无线系统中，现代的无线系统为了提高频谱资源利用率，使用了复杂的结构和调制方式，比如在3G和OFDM通信中使用QPSK、QAM、QAM16、QAM64等调制方式，这些无线系统中信号的峰均比达到10dB甚至更高，为了对信号载波的寄生分量加以限制，以满足系统规范的要求，需要在这些系统中采用线性功率放大电路。

如图5所示，现有的线性功率放大电路中，AB类平衡式线性功率放大电路包括驱动级放大器502、前射频电桥504、后射频电桥512，及由两个AB类放大器510、511构成的平衡式放大电路；其中前射频电桥504和后射频电桥512均为3dB电桥(Hybrid Coupler)，前射频电桥504的一个输入端接入经驱动级放大器502放大后的信号，另一输入端串接一50欧姆的电阻505，后射频电桥512的一个输出端输出放大后的信号，另一输出端串接一50欧姆的电阻513；这种AB类线性功率放大电路具有前后级的隔离保护，在一路损坏时另一路可以有一定的功率输出，有比较好的线性，比较高的增益等；但是，为了在最大功率容量(峰值功率)时可以达到线性要求，因此设计时AB类放大器需要满足峰值功率要求，也因此使其工作在较小功率时的工作效率较低。

现有的线性功率放大电路中，Doherty线性放大电路都由一个主放大器(载波放大器)和一个辅助放大器(峰值放大器)组成，其主放大器工作在AB类，辅助放大器工作在C类，其中主放大器首先开启，辅助放大器到设定的偏压值才工作，其工作效率相比AB类线性功率放大电路有较大改进。但是，现有的Doherty线性放大电路具有以下缺陷：1)由于采用了1/4波长的传输线作为阻抗变换，因此在频率比较低的情况下，会由于1/4波长的微带线过长而影响PCB布板(Layout)和电路的设计，有时甚至无法实现；2)由于1/4波长的微带线不适用于宽带系统，因此限制了现有的Doherty线性放大电路的带宽；3)现有Doherty线性放大电路通常仅限于单级的放大，而且调试也很不方便。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、调试方便，而且工作效率高，能用于宽带系统的高效线性功率放大电路。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种高效线性功率放大电路，包括主放大器和辅助放大器，所述主放大器是AB类放大器，所述辅助放大器是C类放大器，其特征在于：还包括前射频电桥和后射频电桥；

所述前射频电桥的一个输入端连接外部信号源，另一个输入端依次串接一前级微带线、一前级电容，其两个输出端分别连接主放大器的输入端和辅助放大器的输入端；所述前级电容的两端中，连接前级微带线的一端为连接端，另一端为自由端，其自由端短路到地或开路；

所述主放大器的输出端和辅助放大器的输出端分别连接后射频电桥的两个输入端；

所述后射频电桥的一个输出端为信号输出端，另一个输出端依次串接一后级微带线、一后级电容；所述后级电容的两端中，连接后级微带线的一端为连接端，另一端为自由端，其自由端短路到地或开路。

进一步的，还包括偏压控制支路；所述辅助放大器的输入端有两个，其中与前射频电桥相连的输入端为第一输入端，另一输入端为第二输入端；

所述偏压控制电路包括检波器和偏压放大器；所述检波器的输入端依次串接一衰减器、一耦合器，其输出端连接偏压放大器的输入端，所述偏压放大器的输出端连接辅助放大器的第二输入端。

本发明所提供的另一种高效线性功率放大电路，包括第一级主放大器、第二级主放大器、第一级辅助放大器和第二级辅助放大器，所述第一、第二级主放大器均为AB类放大器，所述第二级辅助放大器是C类放大器，其特征在于：还包括前射频电桥和后射频电桥；

所述前射频电桥的一个输入端连接外部信号源，另一个输入端依次串接一前级微带线、一前级电容，其两个输出端分别连接第一级主放大器的输入端和第一级辅助放大器的输入端；所述前级电容的两端中，连接前级微带线的一端为连接端，另一端为自由端，其自由端短路到地或开路；

所述第一级主放大器的输出端连接第二级主放大器的输入端，所述第一级辅助放大器的输出端连接第二级辅助放大器的输入端；

所述第二级主放大器的输出端和第二级辅助放大器的输出端分别连接后射频电桥的两个输入端；