[发明专利]一种高线性高效率功率放大器

摘要

本发明提供一种高线性高效率功率放大器，包括等分威尔金森功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路和负载调制网络，载波功率放大电路采用E₃F类功率放大器，峰值功率放大电路采用C类功率放大器；载波输出匹配网络包括第一传输线TL1、第二传输线TL2、第三传输线TL3、第四传输线TL4、第五传输线TL5、第六传输线TL6、第七传输线TL7和第八传输线TL8。相对于现有技术，本发明利用E₃F类功放的谐波抑制能力为Doherty提供足够高的效率，采用普通的C类功放提供足够的输出功率，通过载波输出匹配电路很好的将所有偶次谐波短路和三次谐波开路，使得功放输出的电流波形近似为半正弦波，电压波形近似为方波，极大地提高了功放的效率和线性度。

主权项

1.一种高线性高效率功率放大器，其特征在于，包括等分威尔金森功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路和负载调制网络；所述等分威尔金森功分器用于将输入信号进行功率等分后分别输出给所述载波功率放大电路和峰值功率放大电路，所述载波功率放大电路的输出端和所述峰值功率放大电路的输出端共同与所述负载调制网络相连接，经所述负载调制网络将功率输出给负载；所述载波功率放大电路包括依次串接的载波输入匹配电路、载波功率放大器和载波输出匹配网络，所述载波输出匹配网络与负载调制网络相接；所述负载调制网络包括特征阻抗为50欧， 1/4 波长的第一阻抗变换器 R1 和特征阻抗为35 欧 ，1/4 波长的第二阻抗变换器 R2；所述载波功率放大电路通过所述第一阻抗变换器 R1 与所述峰值功率放大电路相连接，并经所述第二阻抗变换器 R2 将功率输出给负载；所述的载波功率放大电路采用E3F类功率放大器结构，所述峰值功率放大电路采用普通C类功率放大器结构；所述载波输出匹配网络包括第一传输线TL1、第二传输线TL2、第三传输线TL3、第四传输线TL4、第五传输线TL5、第六传输线TL6、第七传输线TL7和第八传输线TL8，其中，所述第二传输线TL2和第三传输线TL3的长度为λ/8波长，所述第七传输线TL7的长度为λ/12的波长，所述第一传输线TL1的一端与载波功率放大器的输出端相连接，所述第一传输线TL1的另一端与所述第二传输线 TL2 的一端和所述第五传输线 TL5以及第六传输线TL6 的一端相连接，所述第五传输线 TL5的另一端开路；所述第二传输线 TL2 的另一端与所述第三传输线 TL3 的一端和所述第四传输线 TL4的一端相连接，所述第三传输线 TL3的另一端和第四传输线TL4的另一端开路；所述第六传输线TL6的另一端与所述第七传输线TL7的一端和所述第八传输线TL8的一端相连接，所述第七传输线TL7的另一端和第八传输线TL8的另一端开路；所述第四传输线 TL4和所述第八传输线TL8为扇形微带线；所述的等分威尔金森功分器与峰值功率放大器之间设有50欧相位补偿线；所述的峰值功率放大器与负载调制网络之间设有50欧峰值补偿线。