[发明专利]高效率高回退的Doherty功率放大器及其设计方法

权利要求书

1.高效率高回退的Doherty功率放大器，包括功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路、负载调制网络和输出电阻；其特征在于：所述的载波功率放大电路包括载波输入匹配网络、载波放大器和载波输出匹配网络；所述载波输入匹配网络的输入端接功分器的第一输出端，输出端接载波放大器的输入端；载波放大器的输出端接载波输出匹配网络的输入端；

所述的峰值功率放大电路包括峰值输入匹配网络、峰值放大器、峰值输出匹配网络和相位补偿线；所述相位补偿线的一端接功分器的第二输出端，另一端接峰值输入匹配网络的输入端；峰值输入匹配网络的输出端接峰值放大器的输入端；峰值放大器的输出端接峰值输出匹配网络的输入端；

所述的负载调制网络包括第一微带线、第二微带线和第三微带线；所述第一微带线的一端接载波输出匹配网络的负载端，另一端接第二微带线及第三微带线的一端；第三微带线的另一端接地；第二微带线的另一端与峰值输出匹配网络的负载端相连，并接输出电阻的一端；第一微带线的电长度θ₁′、第二微带线的电长度θ₂′、第三微带线的电长度θ₃′依次取特征二维数组的一组元素内的三个元素；

第一微带线的特征阻抗Z_C1、第二微带线的特征阻抗Z_C2、第三微带线的特征阻抗Z_C3同时满足以下六条表达式：

Z₃＝jZ_C3 tanθ₃

jX_L,m＝jZ_C3 tanθ₃

jX_L,p＝jZ_C2 tanθ₂

其中，j为虚数符号；Z_H的取值为50Ω；Z_C的取值为150Ω；C_out,m为载波放大器的输出端寄生电容值；w＝2πf；f为需要放大的信号的中心频率；C_out,p为峰值放大器的输出端寄生电容值；Z₁、Z₂及Z₃均为中间变量；θ₁、θ₂、θ₃均为待求解；

联立以上六条表达式，在Z_C1、Z_C2、Z_C3确定的情况下，θ₁、θ₂、θ₃无解或仅有一组解；若Z_C1、Z_C2、Z_C3均为50～150Ω中的一个整数值，且θ₁、θ₂、θ₃有解，则解出的θ₁、θ₂、θ₃依次为特征二维数组一组元素内的三个元素；

特征二维数组为Z_C1、Z_C2、Z_C3分别依次取为50～150Ω中所有整数值，对应的各组θ₁、θ₂、θ₃的集合。

2.根据权利要求1所述的高效率高回退的Doherty功率放大器，其特征在于：所述相位补偿线的电长度在ADS软件中调节得到。

3.根据权利要求1所述的高效率高回退的Doherty功率放大器，其特征在于：所述的功分器采用不等分功分器。

4.根据权利要求1所述的高效率高回退的Doherty功率放大器，其特征在于：θ₁′、θ₂′、θ₃′取特征二维数组中和值最小的一组元素。