【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率放大器，具体涉及一种宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法。
技术介绍
1、为了实现低延时、高容量的传输特性，sub-6ghz基站系统采用具有高峰均功率比的宽带调制信号。这意味着功率放大器需要在大带宽和大输出功率回退下维持高效率的工作性能。基于多晶体管负载调制的架构是设计高效率功率放大器的有效解决方案之一，例如，多尔蒂功率放大器和负载调制平衡功率放大器。对于多尔蒂功率放大器，因受限于四分之一波长传输线的带宽，难以在非常宽的频带内维持高效率。相比于多尔蒂功率放大器，负载调制平衡功率放大器一般由一个控制信号功率放大器、两个平衡功率放大器，与若干个耦合器构成，其工作原理是控制信号功率放大器的幅度大小和相位偏移对两个平衡式功率放大器起到负载调制作用。负载调制平衡功率放大器的耦合器具有天然的宽带特性，有利于同时实现宽频带与高效率的工作特性。
2、控制信号功率放大器的幅度大小和相位偏移是设计宽带高效率的负载调制平衡功率放大器的关键技术难点。目前，针对负载调制平衡功率放大器的优化方法相对较少。传统方法主要采用参数扫描的方法来预测控制信号功率放大器的幅度大小和相位偏移。由于这种方法需要遍历参数取值，计算资源需求多，设计周期长，设计难度大。
技术实现思路
1、技术问题：为解决现有负载调制平衡功率放大器设计中，因不能准确预测控制信号的幅度大小和相位偏移而限制带宽和效率的问题，本专利技术提供一种宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，能够揭示漏极效率与输出功
2、技术方案：为达到此目的，本专利技术提供的宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法采用以下技术方案：
3、该优化方法基于负载调制平衡功率放大器，其电路拓扑结构包含一路含有宽带的输入/输出匹配电路的控制信号功率放大器和两路含有宽带的输入/输出匹配电路的平衡功率放大器，用于功率分配或合成的混合耦合器；与宽带的输入匹配电路连接的混合耦合器用于分配输入功率；与宽带的输出匹配电路连接的混合耦合器用于合成输出功率；在选择平衡功率放大器与控制信号功率放大器的基波电流幅度比率α之后，所述电路优化方法能作出负载调制平衡功率放大器的漏极效率η与输出功率回退obo、相位偏移θ的等位线关系图；所述等位线关系图用于确定目标漏极效率与目标输出功率回退对应的相位偏移范围，作为电路优化设计目标；宽带的输入/输出匹配电路用于设计满足基波电流幅度比率和相位偏移范围，实现宽带高效率负载调制平衡功率放大器。
4、所述一路控制信号功率放大器在ab类工作状态，两路平衡功率放大器在c类工作状态。
5、所述等位线关系图给出了负载调制平衡功率放大器的漏极效率η与输出功率回退obo、相位偏移θ之间的关系，根据平衡功率放大器的关闭和开启状态，所述漏极效率分别由关系式和计算并作图得到；其中，k表示归一化的输入功率，其取值变化从0增加到1。
6、所述输出功率回退obo由平衡功率放大器与控制信号功率放大器的基波电流幅度比率α来决定，其计算公式为其中lg表示以10为底的对数函数。
7、所述电路优化设计目标，即目标漏极效率与目标输出功率回退对应的相位偏移范围，通过优化所述控制信号功率放大器和平衡功率放大器的宽带输入/输出匹配电路使其散射参数满足相位偏移范围。
8、所述方法包括以下步骤：
9、s1：确定负载调制平衡功率放大器的电路拓扑结构，一路是工作在ab类的控制信号功率放大器，两路是工作在c类的平衡功率放大器；
10、s2：选择平衡功率放大器与控制信号功率放大器的基波电流幅度比率α，从而根据公式计算预期的输出功率回退；
11、s3：根据控制信号功率放大器和平衡功率放大器的工作状态，使用关系式
12、和分段计算并画出漏极效率与输出功率回退、相位偏移的等位线关系图；
13、s4：根据等位线关系图确定目标漏极效率与目标输出功率回退的相位偏移范围，作为电路优化设计目标；
14、s5：针对控制信号功率放大器和平衡功率放大器，分别优化宽带的输入/输出匹配电路使其散射参数满足预期的基波电流幅度比率、相位偏移范围；
15、s6：仿真验证和测量验证优化设计的负载调制平衡功率放大器。
16、有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供一种宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，能够揭示漏极效率与输出功率回退、相位偏移之间的关系，有助于优化设计宽带高效率的负载调制平衡功率放大器。
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1.宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，其特征在于：该优化方法基于负载调制平衡功率放大器，其电路拓扑结构包含一路含有宽带的输入/输出匹配电路的控制信号功率放大器和两路含有宽带的输入/输出匹配电路的平衡功率放大器，用于功率分配或合成的混合耦合器；与宽带的输入匹配电路连接的混合耦合器用于分配输入功率；与宽带的输出匹配电路连接的混合耦合器用于合成输出功率；在选择平衡功率放大器与控制信号功率放大器的基波电流幅度比率α之后，所述电路优化方法能作出负载调制平衡功率放大器的漏极效率η与输出功率回退OBO、相位偏移θ的等位线关系图；所述等位线关系图用于确定目标漏极效率与目标输出功率回退对应的相位偏移范围，作为电路优化设计目标；宽带的输入/输出匹配电路用于设计满足基波电流幅度比率和相位偏移范围，实现宽带高效率负载调制平衡功率放大器。
2.根据权利要求1所述的宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，其特征在于：所述一路控制信号功率放大器在AB类工作状态，两路平衡功率放大器在C类工作状态。
3.根据权利要求1所述的宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方
4.根据权利要求1所述的宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，其特征在于：所述输出功率回退OBO由平衡功率放大器与控制信号功率放大器的基波电流幅度比率α来决定，其计算公式为其中lg表示以10为底的对数函数。
5.根据权利要求1所述的宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，其特征在于：所述电路优化设计目标，即目标漏极效率与目标输出功率回退对应的相位偏移范围，通过优化所述控制信号功率放大器和平衡功率放大器的宽带输入/输出匹配电路使其散射参数满足相位偏移范围。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，其特征在于：该优化方法基于负载调制平衡功率放大器，其电路拓扑结构包含一路含有宽带的输入/输出匹配电路的控制信号功率放大器和两路含有宽带的输入/输出匹配电路的平衡功率放大器，用于功率分配或合成的混合耦合器；与宽带的输入匹配电路连接的混合耦合器用于分配输入功率；与宽带的输出匹配电路连接的混合耦合器用于合成输出功率；在选择平衡功率放大器与控制信号功率放大器的基波电流幅度比率α之后，所述电路优化方法能作出负载调制平衡功率放大器的漏极效率η与输出功率回退obo、相位偏移θ的等位线关系图；所述等位线关系图用于确定目标漏极效率与目标输出功率回退对应的相位偏移范围，作为电路优化设计目标；宽带的输入/输出匹配电路用于设计满足基波电流幅度比率和相位偏移范围，实现宽带高效率负载调制平衡功率放大器。
2.根据权利要求1所述的宽带高效率负载调制平衡功率放大器的电路优化方法，其特征在于：所述一路控制信号功率放大器在ab类工作状态，两路平衡功率放大器在c类工作状态。
3.根据权利要...
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