[发明专利]高效宽带Doherty功率放大器

说明书

本发明公开了一种高效宽带Doherty功率放大器，其包括功分器、主功率放大器和至少一辅功率放大器，所述功分器用以将输入信号不等分分离后分别输入主功率放大器、辅功率放大器，所述主功率放大器的信号输出端与所述辅功率放大器的信号输出端通过二倍频带通滤波器以及移相器相连，同时，所述主功率放大器、辅功率放大器的信号输出端还分别经基频带通滤波器与合路单元连接。本发明提供的高效宽带Doherty功率放大器，结构简单、紧凑，便于实施，不仅保证了回退点的高效率、维持了饱和点的高功率，又提高了Doherty功率放大器的宽带性能。

技术领域

本发明特别涉及一种高效宽带Doherty功率放大器，属于射频功率放大器技术领域。

背景技术

Dohery功率放大器在1936年首次提出。该系统的主要目的是为了使含有AM信号的线性功率放大器在较大的输入电压范围内保持较高的效率。由于AM调制系数的平均值较低，一般为0.2～0.3，含有AM的线性功率放大器平均效率也非常低。WCDMA、CDMA2000和OFDM等现有的和新兴的无线系统都会产生高峰均比的信号，而Doherty架构的功率放大器对于峰均功率比(Peak to Average Power Ratio)在6～10dB之间的输入信号都有较高的效率。该系统可用于实现基站发射机的高效率。现有技术中Doherty功率放大器的结构如图1所示，它由一个主功率放大器和一个辅功率放大器组成。主功率放大器又叫做载波放大器(carrier管)，辅功率放大器又叫做峰值功率放大器(peaking管)，主功率放大器一般是B类(或AB类)功率放大器，而辅功率放大器通常是C类功率放大器；主功率放大器输出端连接有1/4波长传输线。为了补偿主功率放大器输出端传输线引起的90°相移，辅功率放大器的输入端同样连接一段1/4波长传输线，两个放大器中的晶体管都作为受控电流源工作；当输入功率较高时，主功率放大器饱和，电压增益降低，此时，辅功率放大器开启工作。

但是传统Doherty功率放大器由于辅功率放大器工作在C类状态，同一放大器工作在C类的功率相对于AB类有所下降，这就导致传统对称结构的Doherty放大器无法实现阻抗的充分牵引，所以导致了回退点的效率下降。其次，如负载调制网络中1/4波长传输线极大限制了Doherty功放的工作带宽，面对频谱资源的日益短缺，能同时覆盖多个工作频段并兼容多种协议制式的无线宽带通信系统已经成为无线技术的发展重点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高效宽带Doherty功率放大器，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种高效宽带Doherty功率放大器，其包括功分器、主功率放大器和至少一辅功率放大器，所述功分器用以将输入信号不等分分离后分别输入主功率放大器、辅功率放大器，所述主功率放大器的信号输出端与所述辅功率放大器的信号输出端通过二倍频带通滤波器以及移相器相连，同时，所述主功率放大器、辅功率放大器的信号输出端还分别经基频带通滤波器与合路单元连接。

在一些较为具体的实施方案中，所述的高效宽带Doherty功率放大器包括并行连接的两个以上辅功率放大器，每一辅功率放大器的输入端分别与功分器连接，且每一辅功率放大器的信号输出端还均通过二倍频带通滤波器以及移相器与主功率放大器相连。

与现有技术相比，本发明提供的高效宽带Doherty功率放大器中每一晶体管(主功率放大器或辅功率放大器)所产生的二次谐波经二倍频带通滤波器和调节移相器后无反射的注入到其他晶体管(功率放大器)中，使得Doherty功率放大器处于二次谐波频率时，漏极短路，从而实现更高的效率，在合路位置，取消传统Doherty的1/4微带线阻抗变换的使用，通过提高主功放输出阻抗的阻抗变换比，极大的提高了Doherty功放带宽。

附图说明

图1是现有技术中Doherty功率放大器的结构示意图；