一种功率放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种功率放大器，包括：至少一个放大模块；分别连接于至少一个放大模块输入端的输入匹配网络；分别连接于至少一个放大模块输出端的输出匹配网络；分别连接于各输入匹配网络中任一连接导线上的输入谐振网络，和/或分别连接于各输出匹配网络中任一连接导线上的输出谐振网络；输入谐振网络的第一端连接对应的输入匹配网络，第二端接地；输出谐振网络的第一端连接对应的输出匹配网络，第二端接地；输入谐振网络和输出谐振网络的谐振频率与功率放大器输入信号中包络信号的工作频率一致。本发明专利技术在不增加功率放大电路直流功耗和电路设计复杂度的情况下，既保证了功率放大器在不同输出功率下获得较高效率，又提高了功率放大器的线性度。

A power amplifier

The invention discloses a power amplifier includes at least one amplifier module; the matching network is connected to at least one input end of the amplifier module input; output matching network is connected to at least one amplifier module are respectively connected to the output end; each input, either connected to the input resonant network wire network, and / or are respectively connected to the output matching network is connected with the output of any resonant network wire; the end of the input matching network resonant network connected with the corresponding input, the second end is grounded; matching network the first output resonant network is connected to a corresponding output, the second end is grounded; envelope signal of resonant frequency and power amplifier signal input and output resonant network resonant network in working frequency. The invention does not increase in the power amplifier circuit and DC power circuit design complexity, which ensure the power amplifier to obtain higher efficiency in different output power, but also improves the linearity of the power amplifier.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信
，涉及一种功率放大器。
技术介绍
在无线通信系统中，射频功率放大器是基站设备中的核心。基站中功率放大器主要有传统功率放大器(如AB类功率放大器、A类功率放大器和B类功率放大器)和多尔蒂功率放大器等，如图1所示，传统功率放大器(单路)可包括一个放大模块10，连接于该放大模块10输入端的第零输入匹配网络11，连接于该放大模块10输出端的第零输出匹配网络12。而效率和线性度是通信系统最重要的两项指标。为了解决效率问题，目前主要采用多尔蒂功率放大器。如图2所示，多尔蒂功率放大器是采用有源负载调制技术，由两路电路构成，一路电路可包括一个载波功率放大器20，连接于该载波功率放大器20输入端的第一输入匹配网络21，连接于该载波功率放大器20输出端的第一输出匹配网络22，其中，载波功率放大器20工作在AB类状态下；另一路电路可包括一个峰值功率放大器30，连接于该峰值功率放大器30输入端的第二输入匹配网络31，连接于该峰值功率放大器30输出端的第二输出匹配网络32，其中，峰值功率放大器30工作在C类状态下。两路电路分别承担不同的输入信号功率，尽可能地保证两个功率放大器都工作在各自的饱和区中，从而保证整个功率放大器在尽量大的输入信号功率范围内都保持有较高的效率。但是，由于峰值功率放大器30工作在C类状态下，造成多尔蒂功率放大器的线性度明显降低。为了解决多尔蒂功率放大器存在的线性度恶化问题，目前采用了数字预失真(Digital Pre-Distortion，DPD)配合多尔蒂功率放大器的办法来提高线性度。DPD系统为了修正各种失真，要求采样回来的信号至少为原始信号的五倍。随着通信技术的发展，信号带宽越来越宽，目前已经发展到100MHz甚至200MHz。根据采样定理，为了有效的采集到信号，对A/D和D/A转换器的采样率提出了很高的要求。因此在现有条件下，对于如200MHz的超宽带信号，DPD采样回来的信号一般为原始信号的三倍，这样会造成DPD校正的效果不佳，同时功率放大器存在的记忆效应又会使DPD算法的实现变的困难。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种功率放大器，以在不增加功率放大电路直流功耗和电路设计复杂度的情况下，既可保证功率放大器在不同输出功率下获得较高效率，又可提高功率放大器的线性度。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术实施例提供了一种功率放大器，包括：至少一个放大模块；分别连接于所述至少一个放大模块输入端的输入匹配网络；分别连接于所述至少一个放大模块输出端的输出匹配网络；分别连接于各输入匹配网络中任一连接导线上的输入谐振网络，和/或分别连接于各输出匹配网络中任一连接导线上的输出谐振网络；所述输入谐振网络的第一端连接对应的输入匹配网络，第二端接地；所述输出谐振网络的第一端连接对应的输出匹配网络，第二端接地；所述输入谐振网络和所述输出谐振网络的谐振频率与所述功率放大器输入信号中包络信号的工作频率一致。进一步地，所述输入匹配网络中的连接导线包括所述输入匹配网络中相邻连接的两元件之间的导线，以及所述输入匹配网络与信号源和所述放大模块连接的导线；所述输出匹配网络中的连接导线包括所述输出匹配网络中相邻连接的两元件之间的导线，以及所述输出匹配网络与负载和所述放大模块连接的导线。进一步地，所述输入谐振网络包括串联的第一电感和第一电容。进一步地，所述输出谐振网络包括串联的第二电感和第二电容。进一步地，所述功率放大器包括多尔蒂功率放大器单元。进一步地，所述多尔蒂功率放大器单元包括单级多尔蒂功率放大器或多级多尔蒂功率放大器。进一步地，所述多尔蒂功率放大器单元包括两路多尔蒂功率放大器或多路多尔蒂功率放大器。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的功率放大器，通过在功率放大器的各输入匹配网络和/或各输出匹配网络中设计谐振网络，谐振网络的一端接地，且使谐振网络的谐振频率与功率放大器输入信号中包络信号的工作频率一致，大大减少了功率放大器输入信号和/或输出信号中的包络信号，进而降低了因包络信号产生的记忆效应对功率放大器线性度的影响，在不增加功率放大电路直流功耗和电路设计复杂度的情况下，既保证了功率放大器在不同输出功率下获得较高效率，又提高了功率放大器的线性度。附图说明下面将通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其他特征和优点，附图中：图1是现有的传统功率放大器的电路示意图；图2是现有的多尔蒂功率放大器的电路示意图；图3a-图3e是本专利技术实施例一提供的功率放大器的电路示意图；图4是本专利技术实施例二提供的单级两路多尔蒂功率放大器的电路示意图；图5是本专利技术实施例三提供的多级多尔蒂功率放大器的电路示意图；图6是本专利技术实施例四提供的多路多尔蒂功率放大器的电路示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。现有的功率放大器正常工作时，输入信号由输入端INPUT进入电路，通过输入匹配网络进入放大模块进行信号放大。由于输入信号由包络信号与载波信号组成，因此输入信号的频率也由包络信号的工作频率与载波信号的工作频率组成。对于无线通信信号，包络信号的工作频率一般为几十兆赫兹，而载波信号的工作频率为几百兆赫兹到几个吉赫兹。功率放大器的记忆效应产生的原因是功率放大器晶体管(放大模块)的输出阻抗随频率发生变化，而功率放大器晶体管的输出阻抗随着包络信号的工作频率变化较大。因此消除包络信号的工作频率是提高功率放大器线性度最直接的方法。因此，本专利技术提供了一种功率放大器，包括：至少一个放大模块；分别连接于至少一个放大模块输入端的输入匹配网络；分别连接于至少一个放大模块输出端的输出匹配网络；分别连接于各输入匹配网络中任一连接导线上的输入谐振网络，和/或分别连接于各输出匹配网络中任一连接导线上的输出谐振网络；输入谐振网络的第一端连接对应的输入匹配网络，第二端接地；输出谐振网络的第一端连接对应的输出匹配网络，第二端接地；输入谐振网络和输出谐振网络的谐振频率与功率放大器输入信号中包络信号的工作频率一致。其中，输入匹配网络中的连接导线包括输入匹配网络中相邻连接的两元件之间的导线，以及输入匹配网络与信号源和放大模块连接的导线；输出匹配网络中的连接导线包括输出匹配网络中相邻连接的两元件之间的导线，以及输出匹配网络与负载和放大模块连接的导线。由此，通过输入谐振网络和/或输出谐振网络去除输入信号中的包络信号，降低了因包络信号产生的记忆效应对功率放大器线性度的影响。本专利技术的实施例可在诸如GSM、CDMA、WCDMA、LTE和WIMAX等各种无线网络中应用。实施例一本实施例对图1中的传统功率放大器进行优化。本实施例可以只在第零输入匹配网络中任一连接导线上连接第零输入谐振网络，也可以只在第零输出匹配网络中任一连接导线上连接第零输出谐振网络，还可以同时在第零输入匹配网络中任一连接导线上，以及第零输出匹配网络中任一连接导线上，分别连接第零输入谐振网络和第零输出谐振网络。在输入信号经过第零输入谐振网络或第零输出谐振网络本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器，其特征在于，包括：至少一个放大模块；分别连接于所述至少一个放大模块输入端的输入匹配网络；分别连接于所述至少一个放大模块输出端的输出匹配网络；分别连接于各输入匹配网络中任一连接导线上的输入谐振网络，和/或分别连接于各输出匹配网络中任一连接导线上的输出谐振网络；所述输入谐振网络的第一端连接对应的输入匹配网络，第二端接地；所述输出谐振网络的第一端连接对应的输出匹配网络，第二端接地；所述输入谐振网络和所述输出谐振网络的谐振频率与所述功率放大器输入信号中包络信号的工作频率一致。

【技术特征摘要】
1.一种功率放大器，其特征在于，包括：至少一个放大模块；分别连接于所述至少一个放大模块输入端的输入匹配网络；分别连接于所述至少一个放大模块输出端的输出匹配网络；分别连接于各输入匹配网络中任一连接导线上的输入谐振网络，和/或分别连接于各输出匹配网络中任一连接导线上的输出谐振网络；所述输入谐振网络的第一端连接对应的输入匹配网络，第二端接地；所述输出谐振网络的第一端连接对应的输出匹配网络，第二端接地；所述输入谐振网络和所述输出谐振网络的谐振频率与所述功率放大器输入信号中包络信号的工作频率一致。2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述输入匹配网络中的连接导线包括所述输入匹配网络中相邻连接的两元件之间的导线，以及所述输入匹配网络与信号源和所述放大模块连...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧振刚，李二方，
申请(专利权)人：苏州能讯高能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32