[发明专利]一种高效率Doherty功放

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，主要是一种高效率Doherty功放。

背景技术

当前，节能降耗是全球的热点。移动通信产品也要求是绿色产品。通信产品效率的高低，直接影响到通信产品的成本、性能、体积等指标，也是产品的核心竞争力。射频功率放大器的能耗在基站、直放站总体能耗的60%以上。所以提高射频功率放大器的效率是该领域的热点和难点。Doherty放大器技术是目前提高效率最有效的技术。传统的Doherty放大器是由两个同一类型封装独立的放大管来做载波功率放大器和峰值功率放大器。由于器件的离散性，导致载波功放和峰值功放的输入驻波不一样，造成两个支路输出功率合成时幅度和相位不匹配，会严重降低整个功放的线性和效率指标。影响批量生产时的一致性。

发明内容

本发明的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种高效率Doherty功放，即一种高效的Doherty射频功率放大器，能有效提高射频功率放大器的效率。同时在Doherty结构中功率分配电桥的隔离端增加非线性匹配网络，可以大大提高批量生产的一致性。

本发明所要解决的技术问题是功放管的离散性影响射频功率放大器的线性和效率指标。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种高效率Doherty功放，包括驱动功放和末级功放，其中驱动功放由功分电桥1、驱动功放1、驱动功放2、非线性网络1、合路器1和负载组成平衡放大结构；末级功放由功分电桥2、非线性网络2、载波功放、峰值功放和合路器2组成Doherty放大结构，载波功放输入端和功分电桥2的同相输出端相连，峰值功放输入端和功分电桥2的90度相移输出端相连；所述的驱动功放1、驱动功放2和载波功放，通过LDMOS放大管实现，并且偏置在B类放大状态，驱动功放1和驱动功放2具有一样的射频性能，也就是说是由同一个LDMOS管实现。所述的峰值功放，通过LDMOS放大管实现，并且偏置在C类放大状态，峰值功放的饱和功率大约是载波功放的饱和功率的1.5倍，这样可以保证功放在回退8dB时具有非常高的效率。非线性网络1与功分电桥1的隔离端相连， 非线性网络2与功分电桥2的隔离端相连；所述负载由50欧姆电阻实现，与合路器1的隔离端相连。驱动功放1和驱动功放2都工作在B类偏置，这样可以提高驱动功放的线性和效率性能。载波功放工作在B类偏置，峰值功放工作在C类偏置，并且采用非对称Doherty结构，大大提高末级功放在8dB回退时效率。驱动功放和末级功放都处于高效率工作状态，实现对高峰均值比信号的高效率放大。同时在Doherty结构中功率分配电桥的隔离端增加非线性匹配网络，可以大大提高批量生产的一致性。

所述的驱动功放1和驱动功放2用于将一路射频信号等功率分成相移相差90度的两路射频信号。

所述的非线性网络1和非线性网络2由电容、电阻和50欧姆微带线组成的非线性网络。非线性网络1与功分电桥1的隔离端相连、非线性网络2与功分电桥2的隔离端相连。非线性网络的阻抗不一样，使得功分电桥的功率分配比和相移差也不一样。

所述的合路器1由3dB电桥实现，用于将两路功率相等、相移相差90度的射频信号功率合成到一路射频信号。

所述的合路器2用于末级功放两路射频信号的功率合成，还有阻抗变换的功能，在峰值功放关闭时，把载波功放的输出阻抗变换到120欧姆；在峰值功放完全打开时，把载波功放的输出阻抗变换到50欧姆。

所述的驱动功放，LDMOS放大管偏置在B类的平衡放大结构，兼顾线性和效率等射频特性。通过改变非线性网络1的阻抗，来改变分配到驱动功放1和驱动功放2输入端信号的幅度和相位差，可以弥补各射频器件的离散性，使平衡放大结构的驱动功放达到最佳性能。

所述的末级功放，采用非对称Doherty结构。载波功放输入端和功分电桥2的同相输出端相连，峰值功放输入端和功分电桥2的90度相移输出端相连。通过改变非线性网络2的阻抗，来改变分配到载波功放和峰值功放输入端信号的幅度和相位差，可以弥补各射频器件的离散性，使末级功放达到最佳性能。

本发明有益的效果是：本发明提出一种高效Doherty功放，能有效提高射频功率放大器的效率。同时在Doherty结构中功率分配电桥的隔离端增加非线性匹配网络，可以大大提高批量生产的一致性，节约生产成本。

附图说明

附图1是本发明原理框图；

附图2是本发明驱动功放原理框图；

附图3是本发明末级功放原理框图。

具体实施方式