[发明专利]一种宽带异相功率合成器

说明书

本发明涉及一种宽带异相功率合成器。本发明包括包括开关类功率放大器、Chireix功率合成器、带宽拓展电路。所述的Chireix功率合成器串接在开关类功率放大器和负载之间；在Chireix功率合成器与负载之间串接带宽拓展电路。通过两路异相宽带调制信号同时对电路进行输入，其中上支路输入正向信号，下支路输入负向信号，两路信号通过Chireix功率合成器进行整合，通过带宽拓展电路进行输出，输出的信号被负载所吸收。本发明采用带宽拓展电路通过使用阶梯式阻抗匹配减少匹配电路的品质因素，对于WCDMA信号和LTE信号等具有一定带宽的通信信号的合成具有较大影响，从而影响整个通带内的线性度、输出功率和效率。

技术领域

本发明属于射频通讯技术领域，涉及一种宽带异相功率合成器。

背景技术

随着通信技术的发展，由于人们对于通信的需求越来越高，导致现在通信运营商使用越来越复杂的通信信号，包括有5MHz带宽的WCDMA信号和20MHz的LTE信号以及以后被应用于5G通信系统的信号。为了能对于这些具有一定带宽的调制信号，研究人员必须设计出具有一定带宽的功率放大系统，异相功率放大系统具有高线性度、高效率和高输出功率的众多优点，传统的异相功率放大系统对恒包络信号进行放大，它的优点是具有很高的输出功率和效率，对于输出的调制信号具有很高的线性度。但是传统的异相功率放大系统使用的Chireix功率合成器是根据单频点设计，所以这种合成器的带宽较窄，对于WCDMA信号和LTE信号和具有一定带宽的通信信号的合成具有较大影响，从而影响整个通带内的线性度、输出功率和效率，所以宽带异相功率合成器成为学术界和工业界的研究热点之一。如何提高异相功率合成器的带宽成为学术界和工业界的热点之一。

现有的异相功率合成器为如图1所示的传统Chireix功率合成器。然而申请人在研究中发现，实际上传统的Chireix功率合成器是根据单频点设计，所以这种合成器的带宽较窄，对于具有一定带宽的通信信号的放大具有较大影响，否则就对整个异相功率放大系统的线性度、输出功率和效率具有很大的影响，所以传统的异相功率合成器已经不能满足当今通信系统的要求，因此，急需研制出一种宽带异相功率合成器提高带宽，满足通带内系统的线性度、输出功率和效率以满足当前及未来无线通信系统高传输数率的要求。如何提高异相功率合成器的带宽成为了学术界和工业界研究的热点。由此，设计了一种宽带异相功率合成器。

发明内容

本发明的目的就是提供一种宽带异相功率合成器。

本发明包括开关类功率放大器、Chireix功率合成器、带宽拓展电路。所述的Chireix功率合成器串接在开关类功率放大器和负载之间；在Chireix功率合成器与负载之间串接带宽拓展电路；通过两路异相宽带调制信号同时对电路进行输入，其中上支路输入的为正向信号，下支路输入的为负向信号，两路信号通过Chireix功率合成器进行整合，通过带宽拓展电路进行输出，输出的信号被负载所吸收。

所述的带宽拓展电路包括n个串接的微带线，n个串接的微带线的一端作为带宽拓展电路的输入端，另一端作为带宽拓展电路的输出端；n为大于等于1的整数。

所述的Chireix功率合成器包括两个扇形微带线和两个结构相同的直微带线；Chireix功率合成器两个扇形微带线的射频输入端分别与两个直微带线一端连接后作为Chireix功率合成器的两个输入端，两个直微带线的另一端作为Chireix功率合成器的两个输出端。Chireix功率合成器的两个输出端连接后接带宽拓展电路的输入端。带宽拓展电路的输出端接负载。

作为优选，所述的Chireix功率合成器包括两个结构相同的直微带线TL1、TL2，直微带线TL1所在支路为上支路，直微带线TL2所在支路为下支路；带宽拓展电路为两个直微带线TL3、TL4串接。上支路的输出阻抗为Z₁，下支路的输出阻抗为Z₂，总的输出阻抗为Z₃，2Z₃＝Z₁＝Z₂。