一种自适应宽带Doherty功率放大器制造技术

本发明专利技术涉及射频通信技术领域，具体地说，涉及一种自适应宽带Doherty功率放大器；通过在传统Doherty功率放大器的基础上增加自适应宽带优化网络单元，将从功分器1b第三输出端输出的射频信号转换得到一个随频率变换而变换的功率信号，再将功率信号转换为电压信号，最后将电压信号进行放大，最后输出至峰值放大器AMP

【技术实现步骤摘要】
一种自适应宽带Doherty功率放大器


[0001]本专利技术涉及射频通信
，具体地说，涉及一种自适应宽带Doherty功率放大器。

技术介绍

[0002]随着无线移动通信系统的蓬勃发展，对更大通信速率的追求，导致现代通信系统采用复杂高效的数字调制技术和多载波传输技术来提高频谱利用率。但应用这类技术的无线通信系统不仅要求系统具有高度的线性特性，以保障通讯系统的正常工作；还会产生很高的峰均比PAPR，而高的峰均比会使功率放大器快速进入饱和区。
[0003]功率放大器作为收发系统的重要组成部分，当自身的输出功率和效率增加时，它所产生的非线性失真会随之增加，为保持线性度，功放需要进行相应的功率回退，使功率放大器远离饱和区。传统的功放在输出功率回退的同时，漏极效率也会相应地降低。
[0004]通信系统要求功率放大器在效率、线性度和带宽三个方面都具备良好的表现，为提高功率放大器回退效率，产生了许多技术，包括偏置调制技术、异相技术、包络消除与恢复技术、包络跟踪技术以及Doherty技术等，相比较于其他技术，采用Doherty技术的功率放大器能在一定功率范围内保持较高的效率水平，结构简单，不需要额外复杂的外围电路，设计成本相对低廉，且便于和数字信号处理器DSP结合成数字预失真DPD线性化技术，确保功率放大器具备良好的线性度。
[0005]Doherty功率放大器包含载波放大器和峰值放大器，其基本原理是基于AB类偏置的载波放大器和C类偏置的峰值放大器的有源动态负载调制技术。
[0006]在低功率输出状态下，仅载波放大器工作，峰值放大器不开启；当输入功率足够大时，峰值放大器开启，与载波放大器并行输出，在输出合成点处的负载调制技术，保证了饱和功率输出点功率回退点处均可实现阻抗匹配。由于载波放大器与峰值放大器的次第开启，使得两路功率放大器在Doherty功率放大器的整个高效率功率回退区间内均工作于接近饱和状态，因此Doherty功率放大器结构能够在一定的输出功率回退区间内保持较高效率。
[0007]Doherty 功率放大器中的功分器，作用是将输入信号分成两路，一路经过载波放大器、另一路经过峰值放大器；阻抗变换线是Doherty功率放大器的重要部分，主要进行阻抗变换；相位补偿线是为了保证在进行功率合成时，载波放大器和峰值放大器的相位相等，防止两路功率抵消。
[0008]传统Doherty功率放大器的四分之一波长阻抗转换线与补偿线只能在中心频率满足理想状态，功率放大器性能会随着频率偏移而急剧恶化，这就极大地限制了Doherty功率放大器的宽带特性；此外，有源负载调制原理要求匹配网络在不同功率水平下匹配至不同的阻抗，以及峰值放大器在小信号下的功率泄露等问题也阻碍了Doherty功率放大器带宽的拓展。

技术实现思路

[0009]本专利技术针对传统Doherty功率放大器的四分之一波长阻抗转换线与补偿线只能在中心频率满足理想状态，限制了Doherty功率放大器的宽带特性的问题，提出一种自适应宽带Doherty功率放大器，通过在传统Doherty功率放大器的基础上增加自适应宽带优化网络单元，将从功分器1b第三输出端输出的射频信号转换为随频率变化而变换的电压信号，输出至峰值放大器AMP
2b
，改变峰值放大器AMP
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在不同频率下的功率开启点，实现了射频信号随工作频率的变化，自适应调整峰值放大器的开启功率与输入阻抗特性，显著提升了Doherty功率放大器的工作带宽。
[0010]本专利技术具体实现内容如下：一种自适应宽带Doherty功率放大器，包括射频放大单元，在射频放大单元的功分器1b与峰值放大器AMP
2b
之间设置自适应宽带优化网络单元，自适应宽带优化网络单元首先将从功分器1b第三输出端输出的射频信号转换为随频率变化而变换的功率信号，然后将随频率变化而变换的功率信号转换为随频率变化而变换的电压信号，最后将随频率变化而变换的电压信号放大输出至峰值放大器AMP
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，将随频率变化而变换的电压信号作为峰值放大器AMP
2b
的偏置电压，根据频率的变化，动态改变峰值放大器AMP
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在不同频率下的功率开启点。
[0011]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述自适应宽带优化网络单元包括高通滤波器单元、功率检测偏置单元、射频隔离单元、采集单元；所述高通滤波单元的输入端与功分器1b的第三输出端连接，输出端与峰值放大器AMP
2b
的输入端连接；所述采集单元的输入端搭接在高通滤波单元的输出端与峰值放大器AMP
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的输入端之间，输出端与地连接；所述功率检测偏置单元的输入端与电源连接，输出端与射频隔离单元的输入端连接；所述射频隔离单元的输入端与功率检测偏置单元的输出端连接，输出端搭接在高通滤波单元的输出端与采集单元的输入端之间。
[0012]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述高通滤波单元包括电感L
1d
、电感L
2d
、依次连接的电容C
1d
、电容C
2d
、电容C
3d
；所述电容C
1d
的输入端与射频放大单元的功分器1b的输出端连接，输出端与依次连接的电容C
2d
、电容C
3d
连接；所述电容C
3d
的输入端电容C
2d
的输出端连接，输出端与峰值放大器AMP
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的输入端连接；所述电感L
1d
的输入端搭接在电容C
1d
的输出端与电容C
2d
的输入端之间，输出端与地连接；所述电感L
2d
的输入端搭接在电容C
2d
的输出端与电容C
3d
的输入端之间，输出端与地连接。
[0013]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述射频隔离单元包括低通滤波单元、隔离单元；所述低通滤波单元包括电阻R
3d
、电容C
4d
；
所述隔离单元包括二极管D
2d
；所述电阻R
3d
的输入端与功率检测偏置单元的输出端连接，输出端与二极管D
2d
的输入端连接；所述二极管D
2d
的输入端与电阻R
3d
的输出端连接，输出端搭接在电容C
3d
的输出端与采集单元的输入端之间；所述电容C
4d
的输入端搭接在电阻R
3d
的输出端与二极管D
2d
的输入端之间，输出端与地连接。
[0014]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述功率检测偏置单元包括电阻R
1d
、电阻R
2d
、二极管D
1d
；所述电阻R
1d
的输入端与电源连接，输出端与二极管D...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应宽带Doherty功率放大器，包括射频放大单元，其特征在于，在射频放大单元的功分器1b与峰值放大器AMP
2b
之间设置自适应宽带优化网络单元，自适应宽带优化网络单元首先将从功分器1b第三输出端输出的射频信号转换为随频率变化而变换的功率信号，然后将随频率变化而变换的功率信号转换为随频率变化而变换的电压信号，最后将随频率变化而变换的电压信号放大输出至峰值放大器AMP
2b
，将随频率变化而变换的电压信号作为峰值放大器AMP
2b
的偏置电压，根据频率的变化，动态改变峰值放大器AMP
2b
在不同频率下的功率开启点。2.如权利要求1所述的一种自适应宽带Doherty功率放大器，其特征在于，所述自适应宽带优化网络单元包括高通滤波器单元、功率检测偏置单元、射频隔离单元、采集单元；所述高通滤波单元的输入端与功分器1b的第三输出端连接，输出端与峰值放大器AMP
2b
的输入端连接；所述采集单元的输入端搭接在高通滤波单元的输出端与峰值放大器AMP
2b
的输入端之间，输出端与地连接；所述功率检测偏置单元的输入端与电源连接，输出端与射频隔离单元的输入端连接；所述射频隔离单元的输入端与功率检测偏置单元的输出端连接，输出端搭接在高通滤波单元的输出端与采集单元的输入端之间。3.如权利要求2所述的一种自适应宽带Doherty功率放大器，其特征在于，所述高通滤波单元包括电感L
1d
、电感L
2d
、依次连接的电容C
1d
、电容C
2d
、电容C
3d
；所述电容C
1d
的输入端与射频放大单元的功分器1b的输出端连接，输出端与依次连接的电容C
2d
、电容C
3d
连接；所述电容C
3d
的输入端电容C
2d
的输出端连接，输出端与峰值放大器AMP
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的输入端连接；所述电感L
1d
的输入端搭接在电容C
1d
的输出端与电容C
2d
的输入端之间，输出端与地连接；所述电感L
2d
的输入端搭接在电容C
2d
的输出端与电容C
3d
的输入端之间，输出端与地连接。4.如权利要求3所述的一种自适应宽带Doherty功率放大器，其特征在于，所述射频隔离单元包括低通滤波单元、隔离单元；所述低通滤波单元包括电阻R
3d
、电容C
4d
；所述隔离单元包括二极管D
2d
；所述电阻R
3d
的输入端与功率检测偏置单元的输出端连接，输出端与二极管D
2d
的输入端连接；所述二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成鹏，姚静石，
申请(专利权)人：成都明夷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：