【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种双频doherty功率放大器。
技术介绍
1、现代通信不断追求高数据速率，使用频谱效率高的数字调制方案。这些信号具有快速变化的包络和较宽的动态范围，导致较大的峰值平均功率比(papr)，这就要求高的输出回退效率。doherty功放因其更好的线性度和相对简单的电路而在基站发射机中被广泛采用。
2、宽带doherty功放可以同时处理不同频段的多个应用，减少了硬件投资和电力成本。然而，外部干扰可以在很宽的频率范围内通过天线重新进入该发射机。相比之下，双频段doherty功放可以实现更大的频率比，更加聚焦于两个目标频段，并且带外杂散被有效抑制，从而减轻互调失真。
3、射频前端通常在功放之后级联一个滤波器，以抑制晶体管非线性产生的寄生谐波，它们的集成设计减少了电路尺寸和成本。此外，谐波信号被阻挡以减少系统干扰，这也可用于波形工程以提高效率和输出功率。对于滤波功放设计，经典的滤波器重新设计形成不对称滤波阻抗转换器，充当功放的输出匹配网络。然而，由于主和辅助通路之间的相位差，这种方法很难在doherty功放中实现。因此，滤波阻抗变换器只能作为后匹配网络放置在汇聚节点之后，但会导致尺寸变大。虽然有方案提出了一种双频滤波doherty功放，并使用谐振合路器实现带通响应，但频率比很小，只能工作在两个频率点。大频率比无疑会增加输出匹配网络的设计难度，因为两个频段的负载牵引结果显著不同。宽频比大于2的双频滤波doherty功放尚未见报道。如图1，为常用的双通带实现方式，其是基于谐振器的基波和谐
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双频doherty功率放大器。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种双频doherty功率放大器，包括功率分配器/耦合器、主功放支路、辅功放支路、后匹配网络，所述功率分配器/耦合器的两个输出端分别经由主功放支路、辅功放支路连接至所述后匹配网络的输入端，所述主功放支路包括主功放管和主功放输出匹配网络，所述辅功放支路包括辅功放管和辅功放输出匹配网络，所述主功放输出匹配网络和所述辅功放输出匹配网络分别采用加载了短路或/和开路短枝节的负载阶跃阻抗变换器以产生多个传输零点并将它们插入全通响应，从而使得所述主功放支路、辅功放支路合路后产生两个平坦、低损耗和宽的通带。
3、进一步地，在本专利技术所述的双频doherty功率放大器中，所述主功放输出匹配网络包括阻抗变换主传输线，所述阻抗变换主传输线的第一端作为所述主功放输出匹配网络的输入端与所述主功放管的漏极连接，所述阻抗变换主传输线的第二端作为所述主功放输出匹配网络的输出端，所述阻抗变换主传输线的第一端连接一个第一t型结，所述阻抗变换主传输线的第二端连接一个短路短枝节；
4、所述辅功放输出匹配网络包括阻抗变换辅传输线，所述阻抗变换辅传输线的第一端作为所述辅功放输出匹配网络的输入端与所述辅功放管的漏极连接，所述阻抗变换辅传输线的第二端作为所述辅功放输出匹配网络的输出端，所述阻抗变换辅传输线的第一端连接一个第二t型结，所述阻抗变换辅传输线的第二端连接一个第三t型结。
5、进一步地，在本专利技术所述的双频doherty功率放大器中，所述第一t型结包括连接在所述阻抗变换主传输线的第一端和所述主功放管的漏极电源之间的主功放管漏极偏置短截线和连接在所述主功放管漏极偏置短截线中部的第一开路短枝节；
6、所述第二t型结包括连接在所述阻抗变换辅传输线的第一端和所述辅功放管的漏极电源之间的辅功放管漏极偏置短截线和连接在所述辅功放管漏极偏置短截线中部的第二开路短枝节；所述第三t型结包括连接在所述阻抗变换辅传输线的第二端的第三开路短枝节和连接在所述第三开路短枝节中部的第四开路短枝节。
7、进一步地，在本专利技术所述的双频doherty功率放大器中，所述组成第一t型结的主功放管漏极偏置短截线其宽/长分别为2/12毫米、第一开路短枝节其宽/长分别为2/17毫米，短路短枝节的宽/长分别为0.5/41毫米，所述组成第二t型结的辅功放管漏极偏置短截线其宽/长分别为2/9毫米、第二开路短枝节其宽/长分别为2/6毫米，组成第三t型结的第三开路短枝节其宽/长分别为0.2/6毫米、第四开路短枝节其宽/长分别为0.5/19毫米；
8、所述阻抗变换主传输线是自所述主功放管的漏极位置开始由宽/长分别为4/3、3.2/12.5、1/3毫米的三个微带线顺次串联形成，所述阻抗变换辅传输线是自所述辅功放管的漏极位置开始由宽/长分别为3/3、3/7.7毫米的两个微带线顺次串联形成。
9、进一步地，在本专利技术所述的双频doherty功率放大器中，
10、所述主功放支路还包括主功放输入匹配网络、主功放移相网络，所述功率分配器/耦合器的第一个输出端依次经由所述主功放输入匹配网络、所述主功放管、所述主功放输出匹配网络、所述主功放移相网络连接至所述后匹配网络的输入端；
11、所述辅功放支路还包括辅功放输入匹配网络、辅功放移相网络，所述功率分配器/耦合器的第二个输出端依次经由所述辅功放输入匹配网络、所述辅功放管、所述辅功放输出匹配网络、所述辅功放移相网络连接至所述后匹配网络的输入端。
12、进一步地，在本专利技术所述的双频doherty功率放大器中，所述主功放支路、辅功放支路合路后的汇聚点的总阻抗为rl，所述后匹配网络的输出端通过50ω电阻输出信号，所述后匹配网络用于将50ω匹配到rl，rl为35ω。
13、进一步地，在本专利技术所述的双频doherty功率放大器中，所述主功放管是采用ab类栅极偏置，所述辅功放管采用c类的栅极偏置，所述主功放管的栅极直接或者间接通过主功放管栅极偏置电阻连接主功放管的栅极电源，所述辅功放管的栅极通过与主功放管栅极偏置电阻同类型且大小相等的辅功放管栅极偏置电阻连接辅功放管的栅极电源；
14、所述主功放输入匹配网络是由顺次串接在所述功率分配器/耦合器的第一个输出端和所述主功放管栅极之间的宽/长分别为1.8/3.4、3/6.5、3/3和10/4.4毫米的四个微带线顺次串联形成；
15、所述辅功放输入匹配网络是由顺次串接在所述功率分配器/耦合器的第二个输出端和所述辅功放管栅极之间的宽/长分别为1.8/3.4、1.5/21、2/5和18/3毫米的四个微带线顺次串联形成；
16、所述主功放移相网络是由宽/长分别为2.8/8.4毫米的微带线构成；
17、所述辅功放移相网络是由宽/长分别为3/5.2毫米的微带线构成；
18、所述后匹配网络是自所述主功放支路、辅功放支路合路后的汇聚点开始由宽/长分别为1/3、6/2毫米的两个微带线顺次串联构成。
19、进一步地，在本专利技术所述的双频doherty功率放大器中，所述主功放管栅极偏置电阻、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双频DOHERTY功率放大器，包括功率分配器/耦合器(1)、主功放支路(2)、辅功放支路(3)、后匹配网络(4)，所述功率分配器/耦合器(1)的两个输出端分别经由主功放支路(2)、辅功放支路(3)连接至所述后匹配网络(4)的输入端，所述主功放支路(2)包括主功放管和主功放输出匹配网络(22)，所述辅功放支路(3)包括辅功放管和辅功放输出匹配网络(32)，其特征在于，所述主功放输出匹配网络(22)和所述辅功放输出匹配网络(32)分别采用加载了短路或/和开路短枝节的负载阶跃阻抗变换器以产生多个传输零点并将它们插入全通响应，从而使得所述主功放支路(2)、辅功放支路(3)合路后产生两个平坦、低损耗和宽的通带。
2.根据权利要求1所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述主功放输出匹配网络(22)包括阻抗变换主传输线(221)，所述阻抗变换主传输线(221)的第一端作为所述主功放输出匹配网络(22)的输入端与所述主功放管的漏极连接，所述阻抗变换主传输线(221)的第二端作为所述主功放输出匹配网络(22)的输出端，所述阻抗变换主传输线(221)的第一端连接一个第
3.根据权利要求2所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述第一T型结(222)包括连接在所述阻抗变换主传输线(221)的第一端和所述主功放管的漏极电源(Vdc)之间的主功放管漏极偏置短截线(2221)和连接在所述主功放管漏极偏置短截线(2221)中部的第一开路短枝节(2222)；
4.根据权利要求3所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述组成第一T型结(222)的主功放管漏极偏置短截线(2221)其宽/长分别为2/12毫米、第一开路短枝节(2222)其宽/长分别为2/17毫米，短路短枝节(223)的宽/长分别为0.5/41毫米，所述组成第二T型结(322)的辅功放管漏极偏置短截线(3221)其宽/长分别为2/9毫米、第二开路短枝节(3222)其宽/长分别为2/6毫米，组成第三T型结(323)的第三开路短枝节(3231)其宽/长分别为0.2/6毫米、第四开路短枝节(3232)其宽/长分别为0.5/19毫米。
5.根据权利要求3所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述阻抗变换主传输线(221)是自所述主功放管的漏极位置开始由宽/长分别为4/3、3.2/12.5、1/3毫米的三个微带线顺次串联形成，所述阻抗变换辅传输线(321)是自所述辅功放管的漏极位置开始由宽/长分别为3/3、3/7.7毫米的两个微带线顺次串联形成。
6.根据权利要求2所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述主功放支路(2)、辅功放支路(3)合路后的汇聚点的总阻抗为RL，所述后匹配网络(4)的输出端通过50Ω电阻输出信号，所述后匹配网络(4)用于将50Ω匹配到RL，RL为35Ω。
8.根据权利要求6所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述主功放管是采用AB类栅极偏置，所述辅功放管采用C类的栅极偏置，所述主功放管的栅极直接或者间接通过主功放管栅极偏置电阻连接主功放管的栅极电源(Vgc)，所述辅功放管的栅极通过与主功放管栅极偏置电阻同类型且大小相等的辅功放管栅极偏置电阻连接辅功放管的栅极电源(Vgp)；
9.根据权利要求8所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述主功放管栅极偏置电阻、所述辅功放管栅极偏置电阻均在远端通过旁路电容器短路；所述主功放管漏极偏置短截线(2221)、所述辅功放管漏极偏置短截线(3221)均在远端分别通过旁路电容器短路；
10.根据权利要求1所述的双频DOHERTY功率放大器，其特征在于，所述双频DOHERTY功率放大器的下通带为1.45至1.85GHz，上通带为2.95至3.35GHz。
...【技术特征摘要】
1.一种双频doherty功率放大器，包括功率分配器/耦合器(1)、主功放支路(2)、辅功放支路(3)、后匹配网络(4)，所述功率分配器/耦合器(1)的两个输出端分别经由主功放支路(2)、辅功放支路(3)连接至所述后匹配网络(4)的输入端，所述主功放支路(2)包括主功放管和主功放输出匹配网络(22)，所述辅功放支路(3)包括辅功放管和辅功放输出匹配网络(32)，其特征在于，所述主功放输出匹配网络(22)和所述辅功放输出匹配网络(32)分别采用加载了短路或/和开路短枝节的负载阶跃阻抗变换器以产生多个传输零点并将它们插入全通响应，从而使得所述主功放支路(2)、辅功放支路(3)合路后产生两个平坦、低损耗和宽的通带。
2.根据权利要求1所述的双频doherty功率放大器，其特征在于，所述主功放输出匹配网络(22)包括阻抗变换主传输线(221)，所述阻抗变换主传输线(221)的第一端作为所述主功放输出匹配网络(22)的输入端与所述主功放管的漏极连接，所述阻抗变换主传输线(221)的第二端作为所述主功放输出匹配网络(22)的输出端，所述阻抗变换主传输线(221)的第一端连接一个第一t型结(222)，所述阻抗变换主传输线(221)的第二端连接一个短路短枝节(223)；
3.根据权利要求2所述的双频doherty功率放大器，其特征在于，所述第一t型结(222)包括连接在所述阻抗变换主传输线(221)的第一端和所述主功放管的漏极电源(vdc)之间的主功放管漏极偏置短截线(2221)和连接在所述主功放管漏极偏置短截线(2221)中部的第一开路短枝节(2222)；
4.根据权利要求3所述的双频doherty功率放大器，其特征在于，所述组成第一t型结(222)的主功放管漏极偏置短截线(2221)其宽/长分别为2/12毫米、第一开路短枝节(2222)其宽/长分别为2/17毫米，短路短枝节(223)的宽/长分别为0.5/41毫米，所述组成第二t型结(322)的辅功放管漏极偏置短...
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