[发明专利]功率放大器及其回退效率提升控制方法

说明书

本申请公开了一种功率放大器及其回退效率提升控制方法，所述功率放大器包括：主路功率放大器、辅路功率放大器以及可重构匹配网络；可重构匹配网络连接主路功率放大器和辅路功率放大器的输出端；主路功率放大器和辅路功率放大器可由数字化功率放大器或模拟功率放大器构成；可重构匹配网络用于在所述功率放大器功率回退时，提升输出阻抗，进而提升功率放大器的回退效率。采用前述的功率放大器或其回退效率提升控制方法，避免了电源切换会导致功率放大器输出信号出现毛刺及电源调制效应可能会降低功率放大器的线性度的问题，采用本申请公开的技术可以有效提升功率放大器的深回退效率。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及以一种功率放大器及其回退效率提升控制方法。

背景技术

在无线通信领域中，功率放大器(Power Amplifier，PA)的非线性失真会使其产生新的频率分量，这些新的频率分量可能会对发射的信号造成直接干扰，甚至会干扰其他频道的信号，为此要对功率放大器的进行线性化处理。通常情况下，采用功率回退可提高功率放大器的线性度，但是功率回退会导致功率放大器的效率降低。因此，为了提升功率放大器的效率，需要提高功率放大器在一定功率回退区内的整体效率，即回退效率。

目前广泛使用的Doherty功率放大器正是一种能有效提升功率放大器回退效率的结构。Doherty功率放大器主要由主路PA和辅路PA构成，一般情况下主路PA和辅路PA的大小相同。初始时，主路PA打开，辅路PA关闭；当主路PA输出功率最大时，达到第一个峰值效率，此时主路PA的输出阻抗为2R_opt。然后，辅路PA打开，通过有源负载牵引技术，使得主路PA的输出阻抗减小，输出功率进一步增大。当主路PA和辅路PA都达到饱和输出功率时，达到第二个峰值效率，此时主路PA和辅路PA的输出阻抗均为R_opt，且输出功率效果对于第一个峰值效率点增加了6dB。一般称第一个峰值效率点为：PA输出功率回退6dB时的峰值效率。但是，常规的Doherty功率放大器只能实现饱和功率和功率回退6dB这两个效率峰值点，已经不能满足当今无线通信的要求。

为了解决上述问题，现有技术中，公开了一种采用电源调制的功率放大器，通过电源调制降低功率放大器的供电电压，降低输出功率，进而提高回退效率。如图1所示，图1中的a图是处于饱和输出功率时，主路PA和辅路PA电源供电均为V_DD，输出电流为I_max，输出电阻为R_opt，此时功率放大器的输出效率最大；b图是相对于饱和输出功率回退6dB时的工作状态，主路PA电源供电仍为V_DD，输出电流为I_max/2，辅路PA全部关闭，输出电阻为2R_opt，其输出效率与处于饱和输出功率时的输出效率相等；c图同样是相对于饱和输出功率回退6dB时的工作状态，主路PA和辅路PA供电降低为V_DD/2，主路PA和辅路PA输出电流均为I_max/2，输出电阻为R_opt，b图和c图两种状态理论上输出功率相等，均是相对于饱和输出功率回退了6dB，输出效率也相同。d图中，主路PA供电为V_DD/2，输出电流为I_max/2，辅路PA全部关闭，输出电阻为2R_opt，相对于饱和输出功率回退了12dB，其输出效率与处于饱和输出功率时的输出效率相等。

但是，发明人在本申请的研究过程中发现，现有技术中，采用电源调制时，电源切换会导致功率放大器输出信号出现毛刺，且电源调制效应可能会降低功率放大器的线性度。

发明内容

本申请提供了一种功率放大器及其回退效率提升控制方法，以解决现有技术中，采用电源调制时，电源切换会导致功率放大器输出信号出现毛刺，且电源调制效应可能会降低功率放大器的线性度的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种功率放大器，包括：主路功率放大器、辅路功率放大器以及可重构匹配网络；

所述可重构匹配网络连接主路功率放大器和辅路功率放大器的输出端；