一种多尔蒂功率放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种多尔蒂功率放大器，包括电路板以及安装在电路板上的不等分功率分配器，前置延迟线，多个输入匹配电路，至少一个载波放大器，至少一个峰值放大器，多个输出匹配电路，恒流偏置装置和补偿线。本发明专利技术可以同时解决功放的效率和线性度这两个问题。其采用Doherty功放的内部线性技术，使得Doherty功率放大器在拥有高效率的同时，线性度可以优于AB类功率放大器，且所采用的电路板材质具有较好的耐腐蚀、阻燃、韧性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，具体涉及一种多尔蒂功率放大器
技术介绍
Doherty技术在1936年由Doherty提出，Doherty技术是目前提高功率放大器效 率的一种常用技术，通过控制两个功率放大器（主放大器和辅助放大器）在不同的功率级 的导通与否来获得较高的总效率，Doherty技术实现简单，具有较好的宽带特性，成为最通 用的效率增强技术之一。Doherty放大器的线性特征完全由载波放大器决定，峰值放大器和 载波放大器要采用适当的栅极偏置来产生谐波对消改善Doherty放大器的线性特性。 早期的Doherty功率放大器的线性度都是非常差的，应用场合不多。近年来，由 于业界对效率的重视不断提高，Doherty功放得到了空前关注，其性能已经得到明显改进。 Doherty功率放大器的基本思想是利用一对放大器的并行组合来对信号进行放大，其中一 个放大器工作于AB类，另一个放大器工作于C类，C类放大器只有在峰值到来时才导通，在 相同的功率输出能力下，Doherty功率放大器的静态偏置电流只有AB类平衡功率放大器的 一半，因而大大提高了系统的效率。在6dB功率回退点附近，Doherty技术可以将功放的效 率提高到40%以上，而普通的AB类功放的相应效率只有25%左右，Doherty功率放大器比 普通AB类功放提高15 %左右。 由于Doherty功率放大器中的峰值放大器工作在C类，导致Doherty功放的线 性度较差，其頂D3及ACLR -般在-30dBc左右。目前，利用衍生抑制叠加技术（Derivate Superposition Technique，DST)，Doherty功放在线性度研究方面已经有了一定改善，但其 方法尚不完善，线性度还不是很好。 因此，希望可以提出一种实现高效率、解决线性化问题的Doherty功率放大器。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种多尔蒂功率放大器，可以同时解决功放的效 率和线性度这两个问题。其采用Doherty功放的内部线性技术，使得Doherty功率放大器 在拥有高效率的同时，线性度可以优于AB类功率放大器，且所采用的电路板材质具有较好 的耐腐蚀、阻燃、韧性和稳定性。 为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为： -种多尔蒂功率放大器，包括电路板以及安装在电路板上的 不等分功率分配器，其输出端包括0度输出端与90度输出端，其输入端用于接收 射频输入信号，其隔离端与第一负载相连； 前置延迟线，用于调整不等分功分器〇度输出端所输出的信号的相位； 多个输入匹配电路，用于匹配功率放大器的输入阻抗至50欧姆； 至少一个载波放大器，用于接收和放大经过前置延迟线调整过的输出信号； 至少一个峰值放大器，用于接收和放大不等分功分器90度输出端输出的信号； 多个输出匹配电路，用于匹配功率放大器的输出阻抗至50欧姆； 恒流偏置装置，用于跟踪载波放大器的温度和反馈功率放大器的电压信号，并将 电压信号供给峰值放大器的栅极作为偏置电压； 补偿线，用于防止载波放大器的输出功率泄露到峰值放大器的输出匹配电路上。 优选地，所述的载波放大器和峰值放大器，采用LDMOS管、GaAs管、GaN管或电子管 功率放大器件。 优选地，所述0度输出端和90度输出端所输出的信号能量不相等。 优选地，所述电路板由基材以及附在基材表面的铜箱构成，基材以下重量份的原 料制备而成： PC树脂27~73份、ABS树脂17~27份、无机纳米粒子1~10份、耐化学品改性 剂0. 5~5份、耐热剂5~15份、阻燃协效剂1~3份、溴系阻燃剂3~15份、季戊四醇硬 脂酸酯〇. 1~2份、硅酮粉0. 1~2份、聚乙烯蜡0. 1~3份、四季戊四醇酯〇· 1~2份、二缩三乙二醇双0.1~2份。 优选地，所述耐化学品改性剂为全氟烷基的丙烯酸系添加剂，分子量为 1100-9000，可以为液体或固体形态存在。 优选地，所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、纳米蒙脱土中的一种或两种的混合。 优选地，所述的阻燃协效剂为硼酸锌、三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠和氧化钼 中的一种或两种按I : 1的质量比混合所得的混合物；所述的溴系阻燃剂为四溴双酚Α，十 溴二苯乙烷、2,4,6~三溴三苯氧基~1，3,5~三嗪中的一种或两种按I : 1的质量比混合 所得的混合物。 优选地，所述的热稳定剂为稀土热稳定剂和有机锡类热稳定剂按质量比2 : 3混 合所得。 其中，所述的载波放大器依据与峰值放大器的输出信号最有效的互调分量对消进 行设计；互调对消是指通过控制偏置电压和添加前置延迟线，调整所述放大器的互调分量 的相位，实现所述载波放大器和峰值放大器的三阶互调分量对消；功率放大器的偏置电压、 相位补偿度、功率分配比和补偿线的长度根据所述功率放大器的效率和线性度的最佳结合 点来确定。 本专利技术具有以下有益效果： 1)本专利技术提供的高效率功放大大降低能源消耗，对节能环保产生巨大作用，社会 价值明显，节省了运营成本； 2)不依赖任何外加线性化方法，如前馈技术、预失真技术、反馈技术等，有效克服 传统的Doherty功率放大器线性度差的缺点，同时解决功放的效率和线性度这两个问题。 3)本专利技术提出的内部线性化技术可在幅度内提高功放的线性度，省去昂贵的外部 线性化方法（如数字预失真、前馈技术等），节省了使用者的硬件投入成本。 4)对高峰均比信号的功率放大具有明显优势，如W-CDMA，TD-SCDMA，CDMA2000， OFDM信号等。 5)所采用的电路板材质具有较好的耐腐蚀、阻燃、韧性和稳定性。【附图说明】 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它 特征、目的和优点将会变得更明显： 图1为本专利技术实施例Doherty功率放大器的结构图； 图2为本专利技术实施例Doherty功率放大器在不同偏置电压下的三阶互调分量的输 出仿真效果图； 图3为本专利技术实施例Doherty功率放大器的恒流偏置电路的简图； 图4为本专利技术实施例Doherty功率放大器在不同驱动功率下的三阶互调输出仿真 效果图； 图5为本专利技术实施例Doherty功率放大器在不同驱动功率下载波输出仿真效果 图。【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步 详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本发 明。 如图1所示，本专利技术实施例提供了一种多尔蒂功率放大器，包括电路板以及安装 在电路板上的 不等分功分器101，其输入端用于接收射频输入信号，隔离端与第一负载相连，输 出端包括〇度输出端与90度输出端，其中0度输出端和90度输出端所输出的信号能当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多尔蒂功率放大器，其特征在于，包括电路板以及安装在电路板上的不等分功率分配器，其输出端包括0度输出端与90度输出端，其输入端用于接收射频输入信号，其隔离端与第一负载相连；前置延迟线，用于调整不等分功分器0度输出端所输出的信号的相位；多个输入匹配电路，用于匹配功率放大器的输入阻抗至50欧姆；至少一个载波放大器，用于接收和放大经过前置延迟线调整过的输出信号；至少一个峰值放大器，用于接收和放大不等分功分器90度输出端输出的信号；多个输出匹配电路，用于匹配功率放大器的输出阻抗至50欧姆；恒流偏置装置，用于跟踪载波放大器的温度和反馈功率放大器的电压信号，并将电压信号供给峰值放大器的栅极作为偏置电压；补偿线，用于防止载波放大器的输出功率泄露到峰值放大器的输出匹配电路上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：向永波，王光明，梁建刚，张小宽，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61