[发明专利]伪Doherty式自输入控制的负载调制平衡类功率放大器及其实现方法

说明书

本发明公开了伪Doherty式自输入控制的负载调制平衡类功率放大器及其实现方法，包括两个正交耦合器、两个功率放大电路、控制信号电路、功分器、相位延迟线和隔离电阻，其中，控制信号电路通过将功分器输出的信号进行功率放大来实现所需的控制信号。同时，将平衡类功放设置成峰值功放，控制信号电路设置成载波功放，来构成类似于Doherty的结构特征。对于现有技术，本发明通过使用正交耦合器引入自输入的控制信号来实现的负载调制类功率放大器，增大了负载调制类功率放大器的工作带宽，并且将平衡类功放当作峰值功放，控制信号电路当作载波功放，来构成类似于Doherty的结构特征，提高了负载调制类功放功率回退范围和此范围内的效率。

技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种伪Doherty式自输入控制的负载调制平衡类功率放大器及其实现方法。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，射频微波技术在人们的日常生活中越来越重要。现代无线通信标准依赖于以高频谱效率为特征的调制信号，以便优化稀缺频谱资源的使用。然而，常规功率放大器(PA)，如AB类，放大这种高峰均功率比(PAPR)的调制信号，往往显示出非常低的效率。目前广泛采用的效率增强技术如Doherty和Chireix代表的负载调制技术能使其在功率回退处也保持较高的效率。

但随着通信技术的快速发展，调制方式也越加地复杂，传统的Doherty 和Chireix调制类功率放大器的窄带特性越来越不能满足当今无线通信系统的要求，因此，急需研制出新型宽带高功率回退范围的射频功率放大器以满足当前及未来无线通信系统高传输速率的要求。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种伪Doherty式自输入控制的负载调制平衡类功率放大器及其实现方法，通过在传统的平衡类功率放大器的基础上引入矢量控制信号，输入端信号经过变换后直接产生需要的控制信号，通过控制信号的幅度和相位特性使构成的功率放大器具有宽带负载调制特性。此外，还创造性提出了利用控制放大器支路作为载波功放，平衡式放大器支路作为峰值功放，从而构成了伪Doherty式的结构特征，继而提出了简单的确定控制信号幅度和相位的方法。

为了克服现有技术的缺陷，本发明采用以下技术方案：

伪Doherty式自输入控制的负载调制平衡类功率放大器，至少包括功率分配器、控制信号产生电路和平衡类功率放大器，所述功率分配器用于将输入信号分为第一信号和第二信号分别输出给所述控制信号产生电路和平衡类功率放大器，所述控制信号产生电路被配置为载波功放，至少设置第三功率放大电路C，用于根据第一信号产生控制信号；

所述平衡类功率放大器被配置为峰值功放，至少包括第一正交耦合器、第一功率放大电路A、第二功率放大电路B和第二正交耦合器，其中，所述第一正交耦合器用于将第二信号转化成两路正交信号分别输出所述第一功率放大电路A和第二功率放大电路B，所述第一功率放大电路A的输出端与所述第二正交耦合器的第四端相连接，所述第二功率放大电路B的输出端与所述第二正交耦合器的第二端相连接，所述第二正交耦合器的第三端与控制信号相连接，所述第二正交耦合器的第一端输出信号至负载。

作为进一步的改进方案，还设置相位延迟线，所述相位延迟线用于设置所述控制信号输出固定相位。

作为进一步的改进方案，所述相位延迟线设置在平衡类功率放大器的前端，用于设置所述控制信号输出固定负相位。

作为进一步的改进方案，控制信号产生电路中，所述第三功率放大电路C 采用为AB类功率放大器；平衡类功率放大器中，第一功率放大电路A和第二功率放大电路B均采用C类功率放大器。