多赫蒂功率放大器和发射机制造技术

一种多赫蒂功率放大器(100)，包括：第一放大电路(101)，包括主功放支路和至少一个辅助功放支路，其中主功放支路包括第一主功率放大器(111)，至少一个辅助功放支路中的每个辅助功放支路包括多级辅助功率放大器(112,113)；延迟器件(383)，连接在主功放支路中，用于补偿主功放支路与至少一个辅助功放支路之间的时延差；合路网络(140)，用于对第一放大电路(110)进行阻抗变换，并将主功放支路的输出端与所述至少一个辅助功放支路的输出端耦合到负载(160)；第一功率分配器(130)，连接主功放支路的输入端和至少一个辅助功放支路的输入端，用于将第一功率分配器(130)的输入信号分配到所述主功放支路和所述至少一个辅助功放支路。该技术方案能够提高多赫蒂功率放大器(100)的效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多赫蒂功率放大器和发射机
本专利技术涉及无线通信领域，尤其是涉及一种多赫蒂(Doherty)功率放大器和发射机。
技术介绍
在通信系统中，射频功率放大器和微波功率放大器用来放大射频调制信号和微波调制信号。为了提高频谱利用效率，很多制式的调制信号同时携带相位和幅度信息。例如，码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)信号和正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM信号等等属于高峰均比的非恒包络信号，这类信号要求功率放大器既要满足峰值功率输出时具有较好的线性度，同时还要在平均功率输出时具有较高的效率。传统的AB类(ClassAB)线性功率放大器只有在峰值输出功率下才具有高效率，对于高峰均比的非恒包络信号，在平均功率下效率很低。为了提高线性功率放大器在回退功率时的效率，提出了Doherty功率放大器。常规Doherty功率放大器可以包含两个以上功率放大器，一个功率放大器为主功率放大器(MainAmplifier)，也称为载波功率放大器(CarrierAmplifier)，偏置在AB类工作状态，还有一个或多个辅助功率放大器(AuxiliaryAmplifier)，也称为峰值功率放大器(PeakAmplifier)，偏置在B类或C类工作状态。辅助功率放大器在输入信号小于设定门限情况下对信号没有放大作用，由于Doherty的合路网络的作用，主功率放大器在辅助功率放大器没有起放大作用时输出阻抗是高阻状态，这样，主功率放大器可以在较小输出功率下达到饱和，提高了低输出功率下的效率。在理想状态下，在高于设定门限时辅助功率放大器的输出随输入增加而增加，对主功率放大器起到有源负载牵引作用，主功率放大器的输出阻抗随输入功率增加而下降，功率输出随输入功率增加而增加，而主功率放大器的工作状态始终处于饱和状态，直到主功率放大器和辅助功率放大器最终同时达到饱和输出，从而提高了整个功放的在回退功率时的效率。然而，由于偏置在C类工作状态的功率放大器的增益特性是缓慢开启的，这样，在主功率放大器的输入信号的功率达到设定门限之前，辅助功率放大器已经开始对主功率放大器进行有源负载牵引，使得主功率放大器在输入信号达到设定门限时并没有达到饱和状态，从而影响了功率放大器的效率。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种Doherty功率放大器和发射机，能够避免辅助功率放大器在主功率放大器达到饱和前产生有源负载牵引，从而能够提高功率放大器的效率。第一方面，提供了一种多赫蒂功率放大器，包括：第一放大电路，包括主功放支路和至少一个辅助功放支路，其中主功放支路包括第一主功率放大器，至少一个辅助功放支路中的每个辅助功放支路包括多级辅助功率放大器，主功放支路用于向主功放支路的输出端输出放大信号，至少一个辅助功放支路设置成在第一主功率放大器的输出功率达到第一门限时向至少一个辅助功放支路的输出端输出放大信号；延迟器件，连接在主功放支路中，用于补偿主功放支路与至少一个辅助功放支路之间的时延差；合路网络，用于对第一放大电路进行阻抗变换，并将主功放支路的输出端与至少一个辅助功放支路的输出端耦合到负载；第一功率分配器，连接主功放支路的输入端和至少一个辅助功放支路的输入端，用于将第一功率分配器的输入信号分配到主功放支路和至少一个辅助功放支路。在第一种可能的实现方式下，多赫蒂功率放大器还包括：第二放大电路，包括并联连接的第二主功放支路和第二辅助功放支路，第二主功放支路包括第二主功率放大器，第二辅助功放支路包括至少一级第二辅助功率放大器，其中主功放支路用于向第二放大电路的输出端输出放大信号，以驱动第一主功率放大器，第二辅助功放支路设置成在第二主功率放大器的输出功率达到第二门限时向第二放大电路的输出端输出放大信号；第二功率分配器，连接第二主功放支路的输入端和第二辅助功放支路的输入端，用于将多赫蒂功率放大器的输入信号分配到第二主功放支路和第二辅助功放支路；其中，第一功率分配器耦合在第一放大电路与第二放大电路之间，用于将第二放大电路输出的放大信号分配到主功放支路的和至少一个辅助功放支路。结合第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式下，多赫蒂功率放大器还包括：第一阻抗变换元件和第二阻抗变换元件，用于对第二放大电路进行阻抗变换，其中第一阻抗变换元件与第二主功率放大器串联连接，第二阻抗变换元件连接在第一功率分配器与第一阻抗变换元件之间。结合第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式下，多赫蒂功率放大器还包括：第一阻抗变换元件，其中第一阻抗变换元件与第二主功率放大器串联连接，其中第一功率分配器包括第二阻抗变换元件和耦合传输线，第二阻抗变换元件连接在第二放大电路的输出端与主功放支路的输入端之间，用于对第二放大电路进行阻抗变换，耦合传输线的一端与至少一个辅助功放支路的输入端连接，耦合传输线的另一端接地，第一阻抗变换元件和第二阻抗变换元件用于对第二放大电路进行阻抗变换。结合第一至第三种可能的实现方式中的任何一种，在第四种可能的实现方式下，多赫蒂功率放大器还包括：至少一个第二相位补偿传输线，设置在第二主功放支路和/或第二辅助功放支路中，用于调整第二主功放支路与第二辅助功放支路之间的相位差。结合第一至第四种可能的实现方式中的任何一种，在第五种可能的实现方式下，至少一级第二辅助功率放大器偏置在B类或C类，第二主功率放大器偏置在AB类。结合第一种或第二种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式下，第一功率分配器为耦合器。结合第一方面或第一至第六种可能的实现方式中的任何一种，在第七种可能的实现方式下，至少一个辅助功放支路包括：一个辅助功放支路，辅助功放支路的多级辅助功率放大器串联连接在辅助功放支路的输入端与辅助功放支路的输出端之间。结合第一方面或第一至第六种可能的实现方式中的任何一种，在第八种可能的实现方式下，多赫蒂功率放大器还包括：第三功率分配器，至少一个辅助功放支路包括：多个辅助功放支路，其中第三功率分配器的输入端通过第一功率分配器与第一主功率放大器的输入端耦合，第三功率分配器用于将第一功率分配器输出的信号分配到多个辅助功放支路。结合第一方面或第一至第六种可能的实现方式中的任何一种，在第九种可能的实现方式下，至少一个辅助功放支路包括：第三功率分配器、一个第一级辅助功率放大器和多个第二级辅助功率放大器，第一级辅助功率放大器的输入端通过第一功率分配器与第一主功率放大器的输入端耦合，第三功率分配器的输入端与第一级辅助功率放大器的输出端相连接，第三功率分配器用于将第一级辅助功率放大器输出的放大信号分配到多个第二级辅助功率放大器。结合第一方面或第一至第六种可能的实现方式中的任何一种，在第十种可能的实现方式下，多赫蒂功率放大器还包括：至少一个第一相位补偿传输线，设置在主功放支路和/或少一个辅助功放支路中，用于调整主功放支路与至少一个辅助功放支路之间的相位差。结合第一方面或第一至第十种可能的实现方式中的任何一种，在第十一种可能的实现方式下，多级辅助功率放大器偏置在B类或C类、第一主功率放大器偏置在AB类。结合第一方面或第一至第十一种可能的实现方式中的任何一种，在第十二种可能的实现方式下，合路网络包括：至少一个阻抗变换器，延本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多赫蒂功率放大器，其特征在于，包括：第一放大电路，包括主功放支路和至少一个辅助功放支路，其中所述主功放支路包括第一主功率放大器，所述至少一个辅助功放支路中的每个辅助功放支路包括多级辅助功率放大器，所述主功放支路用于向所述主功放支路的输出端输出放大信号，所述至少一个辅助功放支路设置成在所述第一主功率放大器的输出功率达到第一门限时向所述至少一个辅助功放支路的输出端输出放大信号；延迟器件，连接在所述主功放支路中，用于补偿所述主功放支路与所述至少一个辅助功放支路之间的时延差；合路网络，用于对所述第一放大电路进行阻抗变换，并将所述主功放支路的输出端与所述至少一个辅助功放支路的输出端耦合到负载；第一功率分配器，连接所述主功放支路的输入端和所述至少一个辅助功放支路的输入端，用于将所述第一功率分配器的输入信号分配到所述主功放支路和所述至少一个辅助功放支路；第二放大电路，包括并联连接的第二主功放支路和第二辅助功放支路，所述第二主功放支路包括第二主功率放大器，所述第二辅助功放支路包括至少一级第二辅助功率放大器，其中所述第二主功放支路用于向所述第二放大电路的输出端输出放大信号，以驱动所述第一主功率放大器，所述第二辅助功放支路设置成在所述第二主功率放大器的输出功率达到第二门限时向所述第二放大电路的输出端输出放大信号；第二功率分配器，连接所述第二主功放支路的输入端和所述第二辅助功放支路的输入端，用于将所述多赫蒂功率放大器的输入信号分配到所述第二主功放支路和所述第二辅助功放支路；其中，所述第一功率分配器耦合在所述第一放大电路与所述第二放大电路之间，用于将所述第二放大电路输出的放大信号分配到所述主功放支路的和所述至少一个辅助功放支路；第一阻抗变换元件，其中所述第一阻抗变换元件与所述第二主功率放大器串联连接，其中所述第一功率分配器包括第二阻抗变换元件和耦合传输线，所述第二阻抗变换元件连接在所述第二放大电路的输出端与所述主功放支路的输入端之间，用于对所述第二放大电路进行阻抗变换，所述耦合传输线的一端与所述至少一个辅助功放支路的输入端连接，所述耦合传输线的另一端接地，所述第一阻抗变换元件和所述第二阻抗变换元件用于对所述第二放大电路进行阻抗变换。2.根据权利要求1所述的多赫蒂功率放大器，其特征在于，还包括：至少一个第二相位补偿传输线，设置在所述第二主功放支路和/或所述第二辅助功放支路中，用于调整所述第二主功放支路与所述第二辅助功放支路之间的相位差。3.根据权利要求1所述的多赫蒂功率放大器，其特征在于，所述至少一级第二辅助功率放大器偏置在B类或C类，所述第二主功率放大器偏置在AB类。4.根据权利要求1所述的多赫蒂功率放大器，其特征在于，所述第一功率分配器为耦合器。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的多赫蒂功率放大器，其特征在于，所述至少一个辅助功放支路包括：一个辅助功放支路，所述辅助功放支路的多级辅助功率放大器串联连接在所述辅助功放支路的输入端与所述辅助功放支路的输出端之间。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的多赫蒂功率放大器，其特征在于，还包括：第三功率分配器，所述至少一个辅助功放支路包括：多个辅助功放支路，其中所述第三功率分配器的输入端通过所述第一功率分配器与所述第一主功率放大器的输入端耦合，所述第三功率分配器用于将所述第一功率分配器输出的信号分配到所述多个辅助功放支路。7.根据权利要求1至4中的任一项所述的多赫蒂功率放大器，其特征在于，所述至少一个辅助功放支路包括：第三功率分配器、一个第一级辅助功率放大器和多个第二级辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏永革，杨磊，王昆，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44