一种应用于第五代移动通信基站Doherty功率放大器制造技术

一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器，可应用于基站使用的射频前端功率放大器，所述的射频Doherty功大器包含四路功率分配器单元、主射频功率放大器单元、峰值射频功率射频功率放大单元、输出端功率合成器单元、信号输出端匹配单元。所述的四路功率分配器单元与信号发生器连接，输入端端口阻抗为50欧姆，对输入的射频信号先进行两路功率分配，在两路功率分配后，在使用两个两路功率分配单元对上一路的信号在次进行分配，这样的目的是使一路射频信号经过连续的两次功率分配由一路信号分配为四路信号。所述的主射频功率放大单元包含一路信号链路单元，与四路功率分配器单元的一路输出信号相连接，对放大后的信号在输出给功率合成器单元。

A Doherty Power Amplifier for Fifth Generation Mobile Communication Base Station

A Doherty power amplifier applied to the fifth generation mobile communication base station can be applied to the RF front-end power amplifier used in the base station. The RF Doherty power amplifier includes four power divider units, main RF power amplifier units, peak RF power amplifier units, output power synthesizer units and signal output matching units. The four-way power divider unit is connected with the signal generator, and the input port impedance is 50 ohms. The input RF signal is divided into two channels first. After two channels of power distribution, the signals of the upper route are allocated again by using two two two channels of power distribution units. The purpose of this is to make one RF signal pass through two consecutive power distributions and be allocated by one channel signal. It is assigned to four signals. The main RF power amplifier unit comprises a signal link unit, which is connected with one output signal of four power divider units, and the amplified signal is output to the power synthesizer unit.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于第五代移动通信基站Doherty功率放大器
本专利技术涉及射频功率放大器领域，尤其涉及第五代移动通信中基站射频功率放大器。
技术介绍
当前的无线通信技术已经进入后4G时代，4G技术应用范围泛广，技术成熟。但随着社会的飞速发展，人们的需求进一步提高，对网络速度与网络质量也进一步提出新的要求。2017年末3GPP确立了第一个第五代通信标准，进一步激发有研发实力的国家加大资本投入第五代通信系统的研发。第五代通信的实现需要有相适应芯片做载体，射频前端是重中之重，当下国类优质高校和科研院所，以及有实力的射频厂家相继提出可适用于第五代通信的架构，已经可以解决一部份问题，但还有大部分问题不能得到有效解决。第五代通信需要更高线性度与更高的通信效率，第五代通信与之前3G和4G通信技术在调制方面做了很大的改进，功耗问题更容易增加。在传统的调制方式中都是以恒包络调制方式工作，信号峰均比比较小，可以利用非线性功率放大器进行功率放大可以获得较好的工作效率，但第五代通信技术采用的高峰均比技术，利用非线性放大技术容易使信号失真，在信号输出端有更多的信号杂波会严重干扰临近信道的通信，特别是基站端的基站功率放大器，对设计提出了更加苛刻的要求。传统的基站功率放大器在用于到第五代通信中会使功率消耗变的更加大，因此需要对传统基站端射频功率架构进行改进以适应第五代通信的制式要求。传统的基站功率放大器会采用一路射频功率架构或者2路射频功率架构对射频信号进行放大，效率比较低，对负载的阻抗牵引也比较弱，在功率回退点效率也比较低，体积也较大，制约了在之后的通信中应用。
技术实现思路
为了解决上述问题本专利技术实施例提出一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器，来解决高频毫米波频段射频功率放大器功率效率，线性度，谐波抑制等一些列问题，便于安装与规模生产。本专利技术实施例提供了一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器，可应用于基站使用的射频前端功率放大器，所述的射频Doherty功大器包含四路功率分配器单元、主射频功率放大器单元、峰值射频功率射频功率放大单元、输出端功率合成器单元、信号输出端匹配单元。所述的四路功率分配器单元与信号发生器连接，输入端端口阻抗为50欧姆，对输入的射频信号先进行两路功率分配，在两路功率分配后，在使用两个两路功率分配单元对上一路的信号在次进行分配，这样的目的是使一路射频信号经过连续的两次功率分配由一路信号分配为四路信号。所述的主射频功率放大单元包含一路信号链路单元，与四路功率分配器单元的一路输出信号相连接，对放大后的信号在输出给功率合成器单元。所述的峰值功率放大器包含3路信号通路，峰值功率放大器的输入端与所述的四路功率分配器单元的输出端相连接，具体的是连接在主功率放大器连接后的剩余的3个四路功率分配器单元输出端口，对输入的峰值射频信号进行功率放大，对放大后的信号输出端口在于功率合成器单元链接。所述的功率合成器单元的输入端连接主功率放大单元的输出端口和峰值功率器单元的输出端口，功率合成器单元的输出端口连接功率匹配单元负载网络。所述的功率输出匹配网络单元连接上一路的功率合成单元，对合成后的信号进行匹配到负载使功率效率最大化。进一步地，所述的主功率放大器单元与所述的峰值功率器单元的器件面积是不一样的大小尺寸。所述主功率放大器的工作在AB类工作模式。进一步地，所述主功率放大器与峰值功率放大器采用砷化镓PHEMT功率。进一步地，所述主功率放大器单元包括输入信号匹配单元，输出匹配单元。采输入匹配用集总参数原件进行匹配，匹配的架构为π型架构匹配，所述输出匹配单元采用T行匹配结构，把主功率放大器单的输出匹配电阻匹配到50欧姆。进一步地，所述峰值功率放大器单元由三路峰值功率放大器单元组成，包含峰值功率放大器1、峰值功率放大器2、峰值功率放大器3。三路峰值功率放大器并行与四路功率分配器的输出信号链路连接。峰值功率放大器的输出也是并行链路连接的架构与功率合成器单元连接。峰值功率放大器1的工作点设置在B类工作模式，峰值功率放大器2的工作点设置在C类工作模式,峰值功率放大器2的工作点设置在C类工作模式。进一步地，所述峰值功率放大器单元包括输入信号匹配单元，输出匹配单元。采输入匹配用集总参数原件进行匹配，匹配的架构为π型架构匹配，所述输出匹配单元采用T行匹配结构，把峰值功率放大器单的输出匹配电阻匹配到50欧姆。进一步地，所述峰值功率放大器与所述主功率放大器的连接方式为并行电路连接方式，输入端连接在四路功率分配器的输出端，输出端并行链路连接在功率合成器单元的输入端口。进一步地，所述功率合成单元由四路由50欧姆的四分之一的阻抗变换单元连接构成，分别牵引负载阻抗调制到射频功率放大器的输出端口输出阻抗。进一步地，所述主功率射频功率放大器的作用是对小功率输入信号的放大起到放大的作用，在没达到主功率信号输出包和前，所有的辅助功率放大器都处在截至状态，在输入信号增强的过程中随着主功率器达到饱和状态，峰值功率放大器1开始工作工作，峰值放大器2、峰值放大器3处于截至状态。随着输入信号进一步的加强，放大输入信号可参与工作的射频功率放大器有主功率放大器、辅助功率放大器1、辅助功率放大器2，然而负载功率放大器3处于截至状态不能工作。当输入的信号摆幅足够大，能量比较多的时候，辅助放大器3才开始正常的工作。每个放大器都能线性的放大输入信号。本专利技术提供的一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器，体积小便于规模生产能满足第五代移动通信的需求，在功率回退的大范围过程中能保持较高的通信效率，有较好的线性度。附图说明为了能更加清楚地说明本专利技术实施的技术架构，使本专利技术实施例的优点、便捷性特点变的更加清楚将结合附图进行说明。显然所述的实施例是本专利技术一部分实例例，而不是全部的实例。提供的实施例是为了进一步解释本专利技术原理以及实际的应用，从而使本领域器其他技术人员在没有作出创造性劳动前提下理解本
技术实现思路
，且获得的所有其它实施例都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器结构图。图2为本专利技术一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器具体电路图。具体实施方式以下将参照附图来详细描述本专利技术的实施例。本专利技术然而可以用许多不同的方式来实现本专利技术例，在其他技术工程人员在没有创造性劳动前提下获得的本专利技术其它实施例都属于本专利技术保护的范围。参照图1本专利技术一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器结构图。包含四路功率分配器1、主功率放大器2、峰值功率功率放大器3、峰值功率功率放大器4、峰值功率功率放大器5、功率合成器6、负载单元7。所述主功率射频功率放大器2的作用是对小功率输入信号的放大起到放大的作用，在没达到主功率信号输出包和前，所有的辅助功率放大器都处在截至状态，在输入信号增强的过程中随着主功率器达到饱和状态，峰值功率放大器3开始工作工作，峰值放大器4、峰值放大器5处于截至状态。随着输入信号进一步的加强，放大输入信号可参与工作的射频功率放大器有主功率放大器、辅助功率放大器3、辅助功率放大器4，然而负载功率放大器5处于截至状态不能工作。当输入的信号摆幅足够大，能量比较多的时候，辅助放大器5才开始正常的工作。每个放大器都能线性的放大输入信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器，其特征在于，射频Doherty功大器包含四路功率分配器单元、主射频功率放大器单元、峰值射频功率放大单元、输出端功率合成器单元、信号输出端匹配单元根据权利要求1所述的一种应用在第五代移动通信28GHz的GaAs射频功率放大器，其特征在于，所述输入匹配网络与级间匹配网络采用T型匹配结构。

【技术特征摘要】
1.一种应用于第五代移动通信基站Doherty功大器，其特征在于，射频Doherty功大器包含四路功率分配器单元、主射频功率放大器单元、峰值射频功率放大单元、输出端功率合成器单元、信号输出端匹配单元根据权利要求1所述的一种应用在第五代移动通信28GHz的GaAs射频功率放大器，其特征在于，所述输入匹配网络与级间匹配网络采用T型匹配结构。2.根据权利要求1所述的四路功率分配器单元，其特征在于，所述功率分配器级联两级两路功率分配器。3.根据权利要求1所述的主射频功率放大器单元，其特征在于，所述主射频功率放大器单元由输入匹配电路与输出匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正轩，章国豪，刘祖华，
申请(专利权)人：佛山臻智微芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44