[发明专利]Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备。

背景技术

随着绿色环保、低碳经济理念在全球不断的推广，运行商对于无线通信系统的功耗降低的要求也越来越高。在无线通信系统中，基站设备中的射频功率放大器(简称功放)是整个系统的核心模块之一，射频功率放大器的重要指标是功放效率。数据分析表明，在整个基站设备中，射频功率放大器部分的能耗占到了总体能耗的60％左右，提高功率放大器的功放效率成为了降低基站设备功耗，降低运营商的运营成本的最有效手段。

多赫尔蒂(Doherty)功率放大器是无线通信系统目前最为广泛应用的一种高功率功率放大器技术，传统Doherty功率放大器包括：主功率放大器，峰值功率放大器等，其基本思想是有源负载牵引，具体为：主功率放大器工作在B类或者AB类，峰值放大器工作在C类，二者分别承担不同的输入信号功率，尽可能的使得两部分功率放大器都工作在各自的饱和区中，从而保证整个功率放大器在尽量大的输入信号功率范围内都保持较高的效率，同时保证一定的线性。

然而，发明人在研究中发现，传统的Doherty功率放大器虽然能够在保持主功率放大器偏置在AB类，峰值功率放大器偏置在C类及阻抗变换关系不变的情况下，根据系统业务量的大小，适时地调整漏压或者栅极电压，以提高低功率时的功率放大器效率，但是，经过实测，上述方法在峰值功率回退12dB时，即当传统Doherty功率放大器的输出功率处于低功率输出区间时，带来的功放效率提升不到10％，因此，如何提升Doherty功率放大器在低功率输出区间的功放效率，对于整个基站设备的节能降耗，仍然具有十分重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备，能够降低Doherty功率放大器在低功率输出区间的功耗，提高Doherty功率放大器的功放效率。

本发明一方面提供了一种提高多赫尔蒂Doherty功率放大器的功放效率的方法，该方法应用于具有两路并联的Doherty电路单元的Doherty功率放大器，每个Doherty电路单元包括：主功率放大器和峰值功率放大器，其中，主功率放大器和峰值功率放大器采用并联的方式连接，方法包括：当Doherty功率放大器的输出功率在低功率输出区间时，通过偏置电路调节两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压，使得峰值功率放大器处于关闭状态，两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器分别处于主功率放大状态和峰值功率放大状态。

本发明另一方面提供了一种多赫尔蒂Doherty功率放大器，包括：两个并联的Doherty电路单元且每个Doherty电路单元包括：主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器与峰值功率放大器采用并联的方式连接。

本发明还提供了一种偏置电路，该偏置电路与多赫尔蒂Doherty功率放大器相连，Doherty功率放大器具有两路并联的Doherty电路单元，每个Doherty电路单元包括：主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器和峰值功率放大器采用并联的方式连接，偏置电路分别与主功率放大器和峰值功率放大器的栅极相连，偏置电路包括：接收模块，用于接收控制电路发送的控制命令，控制命令中包含Doherty功率放大器中的主功率放大器及峰值功率放大器所需的栅极电压的大小；和栅压调节模块，与主功率放大器和峰值功率放大器的栅极相连并用于按照Doherty功率放大器中的主功率放大器及峰值功率放大器所需的栅极电压的大小，调节Doherty功率放大器中主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压。

本发明还提供了一种Doherty功率放大器装置，包括：Doherty功率放大器及偏置电路。

本发明还提供了一种Doherty功率放大器装置，包括：Doherty功率放大器、偏置电路和控制电路，Doherty功率放大器包括两个并联的Doherty电路单元且每个Doherty电路单元包括：主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器与峰值功率放大器采用并联的方式连接；控制电路，用于检测Doherty功率放大器中两个主功率放大器工在主功率放大状态，两个峰值功率放大器工作在峰值放大状态时的输出功率，并根据输出功率向偏置电路发出控制命令；偏置电路用于接收控制电路发出的控制命令，根据控制命令对Doherty功率放大器的主功率放大器和峰值功率放大器的栅极电压进行调节。

本发明还提供了一种基站，包括Doherty功率放大器装置。