一种多路Doherty功率放大器及电子器件制造技术

本发明专利技术公开了一种多路Doherty功率放大器及电子器件。所述放大器基于DreaMOS工艺实现，其包括功率分配器、主放大器、效率峰值放大器、线性峰值放大器、两级合路器、输出匹配网络和移相网络，主放大器、效率峰值放大器、线性峰值放大器分别接功率分配器的三个输出端，两级合路器中一级合路器连接主放大器、效率峰值放大器，另一级合路器连接效率峰值放大器和线性峰值放大器，输出匹配网络接放大器的合路点，移相网络设置于峰值放大器和功率放大器之间。本发明专利技术改善了多路Doherty放大器的性能，如带宽，效率和稳定性等。效率和稳定性等。效率和稳定性等。

【技术实现步骤摘要】
一种多路Doherty功率放大器及电子器件


[0001]本专利技术属于功率放大器
，具体涉及一种多路Doherty功率放大器及电子器件。

技术介绍

[0002]Doherty功放作为常见的功放架构，能够针对高峰均比的调制信号提供高效率放大。然而，线性度和效率之间的矛盾一直是Doherty功放的瓶颈。
[0003]如图1所示，新型多路Doherty功率放大器是在常规两路Doherty功放架构上，通过引入额外的线性峰值放大器和与之配合的合路器，它们的作用是提升Doherty功放中主路放大器的负载牵引比例，从而优化因为负载牵引比例的动态范围过大带来的非线性失真，可以在不损失效率的前提下提供优于常规两路非对称Doherty放大器的线性度，大大缓解了效率和线性度之间的矛盾，从而同时实现高效率的线性放大。
[0004]然而，在上述多路Doherty功率放大器的具体电路实现中，因为LDMOS工艺的寄生电容过大，通常需要采用一些谐振结构来调谐合路器，从而引入了很多非理想的因素，拖累了该放大器的整体性能。
[0005]图2是基于LDMOS工艺的新型多路Doherty放大器实例的电路原理图。其中，合路器中的两段90度传输线用π型CLC网络实现，并且将每一路放大器各自的漏极寄生电容C
ds_M
，C
ds_PEFF
，和C
ds_PLIN
均被吸收进合路器中。具体来说，主放大器和效率峰值放大器之间通过C
ds_M
，L
p
，C<br/>decoup1
，L
s1
，和C
P1
的一部分来形成所需的传输线，而效率峰值放大器和线性峰值放大器之间通过C
ds_PEFF
的一部分，C
p1
，L
s2
，C
ds_PLIN
和C
p2
来形成所需的传输线。值得注意的是主放大器的匹配网络中包含了一个并联电感L
p
。这是因为传输线所需的CLC网络的并联电容值小于主放大器的漏极寄生电容C
ds_M
，因此需要引入并联电感来抵消多余的寄生电容。
[0006]但是这种方法有两个缺陷。首先，冗余的谐振网络通常会对带宽产生负面效应，在无法改变传输线特征阻抗的情况下(该特征阻抗由目标饱和功率和漏极电压决定)，需要将主放大器的漏极寄生电容C
ds_M
缩小到小于CLC网络并联电容的状态。其次，L
p
的具体实现方式是一个难点。一方面，过大的电感值无法集成，但是采用键合线和SMD方式又会引入额外的寄生效应；另一方面，采用集成方式去实现较小的电感时，螺旋电感的Q值都会比较差，放在输出端会严重拖累效率和功率。
[0007]此外，相对于传统两路Doherty放大器，该新型多路Doherty放大器中的主放大器的尺寸相应缩小，这就导致其出现振荡的风险大大提高。
[0008]如何提供一种优化带宽和稳定性的多路Doherty功率放大器，是一个急需解决的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的主要目的在于提供一种多路Doherty功率放大器，从而克服现有技术的不足。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供包括上述多路Doherty功率放大器的电子器件。
[0011]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：一种多路Doherty功率放大器，所述Doherty功率放大器基于DreaMOS工艺实现，所述Doherty功率放大器包括：
[0012]功率分配器，其包括一个输入端、第一输出端、第二输出端及第三输出端，所述输入端接入射频输入信号，用于分离待放大的射频输入信号；
[0013]主放大器，其输入端接所述功率分配器的所述第一输出端，用于放大经功率分配器分离后的射频输入信号；
[0014]峰值放大器，所述峰值放大器包括效率峰值放大器和线性峰值放大器，
[0015]所述效率峰值放大器的输入端接所述功率分配器的所述第二输出端，用于放大经功率分配器分离后的射频输入信号；
[0016]所述线性峰值放大器，其输入端接所述功率分配器的所述第三输出端，用于放大经功率分配器分离后的射频输入信号；
[0017]第一合路器，其两个输入端分别接所述主放大器的输出端及所述效率峰值放大器的输出端，用于合成被主放大器和效率峰值放大器分别放大后的信号；
[0018]所述第一合路器包括主寄生电容、第一并联电容、第一串联电感、效率寄生电容的一部分，
[0019]所述主寄生电容的一端接主放大器的漏极和第一并联电容的一端，另一端接地；
[0020]所述第一并联电容的另一端接地；
[0021]所述第一串联电感的一端接于主放大器和第一并联电容之间，另一端接效率峰值放大器的漏极；
[0022]所述效率寄生电容的一端接效率峰值放大器的漏极，另一端接地；
[0023]第二合路器，其两个输入端分别接所述第一合路器的输出端及所述线性峰值放大器的输出端，用于合成被第一合路器合成后的信号和线性峰值放大器放大后的信号；
[0024]输出匹配网络，其输入端接所述第二合路器的输出端，另一端接地；及
[0025]移相网络，连接于所述峰值放大器和功率分配器之间。
[0026]在一优选实施例中，所述移相网络包括第一移相网络和第二移相网络，所述第一移相网络设置于所述功率分配器的第二输出端和效率峰值放大器的输入端之间；所述第二移相网络设置于所述功率分配器的第三输出端和线性峰值放大器的输入端之间。
[0027]在一优选实施例中，所述第一移相网络由π型的CLC网络实现，所述第二移相网络由两个串联的π型的CLC网络实现。
[0028]在一优选实施例中，所述第一移相网络包括构成π型的CLC网络两个第一输入电容和第一输入电感，所述第二移相网络包括两个第二输入电容、第二输入电感、两个第三输入电容和第三输入电感，其中，所述两个第二输入电容和第二输入电感形成一π型的CLC网络，所述两个第三输入电容和第三输入电感形成另一π型的CLC网络。
[0029]在一优选实施例中，所述第二合路器包括效率寄生电容的一部分、第二并联电容、第二串联电感、线性寄生电容和第三并联电容，
[0030]所述效率寄生电容一端接效率峰值放大器的漏极和第二并联电容的一端，另一端接地；
[0031]所述第二并联电容的另一端接地；
[0032]所述第二串联电感的一端接效率峰值放大器的漏极和第二并联电容之间，另一端接第三并联电容的一端；
[0033]所述第三并联电容的另一端接地；
[0034]所述线性寄生电容的一端接线性峰值放大器的漏极及第三并联电容，另一端接地。
[0035]在一优选实施例中，所述输出匹配网络包括第一电感、第一电容、第二电容和第二电感，
[0036]所述第一电感一端接效率峰值放大器和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多路Doherty功率放大器，其特征在于，所述Doherty功率放大器基于DreaMOS工艺实现，所述Doherty功率放大器包括：功率分配器，其包括一个输入端、第一输出端、第二输出端及第三输出端，所述输入端接入射频输入信号，用于分离待放大的射频输入信号；主放大器，其输入端接所述功率分配器的所述第一输出端，用于放大经功率分配器分离后的射频输入信号；峰值放大器，所述峰值放大器包括效率峰值放大器和线性峰值放大器，所述效率峰值放大器的输入端接所述功率分配器的所述第二输出端，用于放大经功率分配器分离后的射频输入信号；所述线性峰值放大器，其输入端接所述功率分配器的所述第三输出端，用于放大经功率分配器分离后的射频输入信号；第一合路器，其两个输入端分别接所述主放大器的输出端及所述效率峰值放大器的输出端，用于合成被主放大器和效率峰值放大器分别放大后的信号；所述第一合路器包括主寄生电容、第一并联电容、第一串联电感、效率寄生电容的一部分，所述主寄生电容的一端接主放大器的漏极和第一并联电容的一端，另一端接地；所述第一并联电容的另一端接地；所述第一串联电感的一端接于主放大器和第一并联电容之间，另一端接效率峰值放大器的漏极；所述效率寄生电容的一端接效率峰值放大器的漏极，另一端接地；第二合路器，其两个输入端分别接所述第一合路器的输出端及所述线性峰值放大器的输出端，用于合成被第一合路器合成后的信号和线性峰值放大器放大后的信号；输出匹配网络，其输入端接所述第二合路器的输出端，另一端接地；及移相网络，连接于所述峰值放大器和功率分配器之间。2.根据权利要求1所述的一种多路Doherty功率放大器，其特征在于，所述移相网络包括第一移相网络和第二移相网络，所述第一移相网络设置于所述功率分配器的第二输出端和效率峰值放大器的输入端之间；所述第二移相网络设置于所述功率分配器的第三输出端和线性峰值放大器的输入端之间。3.根据权利要求2所述的一种多路Doherty功率放大器，其特征在于，所述第一移相网络由π型的CLC网络实现，所述第二移相网络由两个串联的π型的CLC网络实现。4.根据权利要求3所述的一种多路Doherty功率放大器，其特征在于，所述第一移相网络包括构成π型的CLC网络两个第一输入电容和第一输入电感，所述第二移相网络包括两个第二输入电容、第二输入电...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨梦苏，
申请(专利权)人：苏州华太电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：