一种前馈功放电路及利用其实现功率放大的方法技术

本发明专利技术适用于通信领域，提供了一种前馈功放电路及利用其实现功率放大的方法，所述前馈功放电路包括：３ｄＢ电桥，与所述３ｄＢ电桥连接的第一矢量调制器以及与所述３ｄＢ电桥依次顺序连接的第二延时线、第二耦合器、第二矢量调制器、误差功放，所述前馈功放电路还包括：Ｄｏｈｅｒｔｙ功放，与所述第一矢量调制器连接，用于对射频信号进行功率放大；与所述Ｄｏｈｅｒｔｙ功放依次顺序连接的第一耦合器、第一延时线、第三耦合器；所述误差功放与所述第三耦合器的输入端连接，所述第一耦合器的输出端与所述第二耦合器的输入端连接。本发明专利技术提供的前馈功放电路能够保持较高的功放效率、线性度，可以将前馈功放的效率提高到２０％以上。

Feedforward power amplifier circuit and method for realizing power amplification by using the same

The invention is applicable to the communication field, and provides a feed-forward power amplification circuit and the realization method of power amplifier, the feedforward amplifier circuit includes: 3dB bridge, the first vector modulator is connected to the 3dB bridge and second bridge and the 3dB are sequentially connected delay lines, second couplers, second vector modulator the error amplifier, the feedforward amplifier circuit also includes a Doherty power amplifier, connected with the first vector modulator for RF signal power amplifier and Doherty power amplifier; the order of the first coupling device, connected to the first and third delay line coupler; the error amplifier and the coupler is connected with the input end of third the output end of the coupler, the first and the second coupler is connected with the input terminal. The feedforward power amplifier circuit provided by the invention can maintain high efficiency and linearity of the power amplifier, and can raise the efficiency of the feedforward power amplifier to more than 20%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信领域，尤其涉及一种前馈功放电路及利用其实现功率放大 的方法。
技术介绍
当今蜂窝和个人通信网络的迅速增加，使已经拥挤的频谱负担更重，特别 是第三代无线移动通信系统的提出，频带加宽，线性要求高，动态范围变大， 功率输出增加，对高功率放大器的频带宽度、线性度和效率都提出更高的要求。在传统的功放电路设计中是利用大功率器件，并结合功率回退来满足系统 的线性要求。这种方法使系统的效率降低，另一方面，当需要较高的发射功率 时，往往受器件输出能力的局限而无法实现。与该功放最接近的功放是前馈方式的高线性功放，现有的前馈方式的高线性放大器一般采用AB类或者B类放大器，这样的功放效率相对比较低， 一般 在10% 15%左右，即使采用了其它提高效率的办法，效率也不会超过18%，特 别是针对峰均比较高的信号，比如CDMA2000 IX不削峰的连续6载波信号， 其峰均比可达11 13。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种前馈功放电路，旨在解决现有技术提供的前馈 功放电路的功放效率较低的问题。本专利技术是这样实现的， 一种前馈功放电路，包括3dB电桥，与所述3dB 电桥连接的第一矢量调制器以及与所述3dB电桥依次顺序连接的第二延时线、5第二耦合器、第二矢量调制器、误差功放，所述前馈功放电路还包括Doherty功放，与所述第一矢量调制器连接，用于对射频信号进行功率放大； 与所述Doherty功放依次顺序连接的第一耦合器、第一延时线、第三耦合器；所述误差功放与所述第三耦合器的输入端连接，所述第 一耦合器的输出端 与所述第二耦合器的输入端连接。本专利技术的另一目的在于提供一种射频直放站，所述射频直放站包括如上所 述的前馈功放电路。本专利技术的另一目的在于提供一种基站放大器，所述基站放大器包括如上所 述的前馈功放电路。本专利技术的另一目的在于提供一种基站，所述基站包括如上所述的前馈功放 电路。本专利技术的另一目的在于提供一种利用如上所述的前馈功放电路实现功率放 大的方法，所述方法包括下述步骤3dB电桥将输入的射频信号分为两个互为等幅且具有90。相位差的纯净的 射频上分支路信号和射频下分支路信号；第一矢量调制器对所述射频上分支路信号进行幅度和相位调整；Doherty功放对幅度和相位调整后的射频上分支路信号进行功率放大，生成 带失真的非线性射频信号；第一耦合器将所述带失真的非线性射频信号分成上、下两个支路信号，下 分支路信号传输至第二耦合器，与通过第一延时线延时后的射频下分支路信号 通过第二耦合器混合，输出交互误差信号；上分支路信号输出至第二延时线进 行延时后，输出至第三耦合器；第二矢量调制器调整所述交互误差信号的幅度和相位；误差功放对调整幅度和相位后的交互误差信号进行功率放大并输出至第三 耦合器；所述第三耦合器将接收的信号进行合成，生成纯净的线性射频信号。在本专利技术中，通过Doherty功放极大地提高了功放效率，与传统的前馈功 放电路相比，该专利技术能够保持较高的功放效率，可以将前馈功放的效率提高到 20%以上。附图说明图1是本专利技术实施例提供的前馈功放电路的结构示意图2是本专利技术实施例提供的Doherty功放的结构示意图3是本专利技术实施例提供的模拟预失真模块的结构示意图4是本专利技术提供的利用前馈功放电路进行功率放大的方法的流程框图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术实施例中，通过Doherty功放极大地提高了功放效率，与传统的 前馈功放电路相比，该专利技术能够保持较高的功放效率，可以将前馈功放的效率 提高到20°/。以上。图1为本专利技术实施例提供的前馈功放电路的结构，为了便于说明，仅示出 了本专利技术实施例相关的部分。该前馈功放电路包括3dB电桥11,第一矢量调 制器12、 Doherty功放13、第一耦合器14、第二耦合器15、第一延时线16、 第二延时线21、第三耦合器22、第二矢量调制器23、误差功放24。在本专利技术实施例中，该前馈功放电路由2个环路组成环路1包括3dB 电桥11、第一矢量调制器12、 Doherty功放13、第一耦合器14、第二耦合器 15、第一延时线16。具体工作过程详述如下输入的射频信号，经3dB电桥 11后被分为两个互为等幅且具有90。相位差的纯净的射频RF支路信号其中一路纯净的射频信号经过上分支路后通过第一矢量调制器12，第一矢量调制器 12调整该射频支路信号的幅度和相位，再通过Doherty功放13对所述调整幅度 和相位后的射频支路信号进行功率放大，产生放大后的由纯净的射频信号和互 调误差信号组成的带失真的、非线性的射频信号；纯净的RF载波信号经过下 分支路后被第一延时线16延时，上分支路输出的非线性失真射频信号通过第一 耦合器14与下分支路输出的延时后的纯净的射频信号在第二耦合器15中合成， 调节第一矢量调制器12使两支路输出的射频信号获得相等的振幅，18()G相位差 以及相等的延迟，有效地抵消上分支路生成的射频信号，而提取出由Doherty 功放13非线性放大所产生的互调误差信号。环路2包括第二延时线21、第 三耦合器22、第二矢量调制器23、误差功放24,也有两条分支支路上分支 路将Doherty功放13输出的非线性失真射频信号延时后送入第三耦合器22，下 分支路将环路1提取出的互调误差信号经第二矢量调制器23调整幅度和相位后 也送入第三耦合器22，调节第二矢量调制器23，直到第三耦合器22输出的射 频信号中互调误差信号最小。其中Doherty功放13的结构如图2所示，包括3dB电桥131、峰值功放 132、第一90°移相模块133、第二90。移相模块134、载波功放135、阻抗变换 模块136。具体工作过程详述如下3dB电桥131将输入的射频信号分为两个 互为等幅且具有90。相位差的纯净的射频支路信号，其中，上分支路信号经峰 值功放132对支路信号中的峰值信号进行放大，并确保峰值信号的完整性，输 出放大后的射频峰值信号至第一90。移相模块133，移相90°后与下分支路输出 的信号合成，其中下分支路信号先通过第二卯°移相模块134移相90°，再通过 载波功放放大射频信号中的载波信号，放大后的载波信号与上分支路输出的放 大的峰值信号合成，并经阻抗变换模块136变换成阻抗为50欧姆的放大后的射 频信号，在前馈功放电路中采用该Doherty功放13可以极大地提高功放的效率。作为本专利技术的 一个优选实施例，在该前馈功放电路中还包括模拟预失真模 块，其中模拟预失真模块的结构如图3所示，包括第一3dB电桥31、延时线32、 3阶和5阶失真信号产生模块33、矢量调制器34、第二 3dB电桥35。具体工作过程详述如下第一 3dB电桥31将输入的射频信号分为两个互为等幅且具有90。相位差的纯净的射频支路信号，其中，上分支路信号经延时线32延时后送入第二 3dB电桥35，下分支路信号经3阶和5阶失真信号产生模块33对下分支路信号进行衰减，放大以及延时处理产生3阶和5阶失真射频信号，通过矢量调制器34进行调幅和调相处理后，送入第二3dB电桥35，第二 3dB电桥35将从上、下两支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前馈功放电路，包括：３ｄＢ电桥，与所述３ｄＢ电桥连接的第一矢量调制器以及与所述３ｄＢ电桥依次顺序连接的第二延时线、第二耦合器、第二矢量调制器、误差功放，其特征在于，所述前馈功放电路还包括：　Ｄｏｈｅｒｔｙ功放，与所述第一矢量调制器 连接，用于对射频信号进行功率放大；　与所述Ｄｏｈｅｒｔｙ功放依次顺序连接的第一耦合器、第一延时线、第三耦合器；　所述误差功放与所述第三耦合器的输入端连接，所述第一耦合器的输出端与所述第二耦合器的输入端连接。

【技术特征摘要】
1、一种前馈功放电路，包括3dB电桥，与所述3dB电桥连接的第一矢量调制器以及与所述3dB电桥依次顺序连接的第二延时线、第二耦合器、第二矢量调制器、误差功放，其特征在于，所述前馈功放电路还包括Doherty功放，与所述第一矢量调制器连接，用于对射频信号进行功率放大；与所述Doherty功放依次顺序连接的第一耦合器、第一延时线、第三耦合器；所述误差功放与所述第三耦合器的输入端连接，所述第一耦合器的输出端与所述第二耦合器的输入端连接。2、 如权利要求l所述的前馈功放电路，其特征在于，所述前馈功放电路还 包括模拟预失真模块，与所述第一矢量调制器和所述Doherty功放分别连接， 用于对所述第一矢量调制器输出的射频信号进行预失真处理，生成具有预失真 分量的混合射频信号。3、 如权利要求1所述的前馈功放电路，其特征在于，所述Doherty功放包 括3dB电桥，与所述3dB电桥依次顺序连接的峰值功放、第一卯。移相模块 以及与所述3dB电桥依次顺序连接的第二 90°移相模块、载波功放，所述Doherty 功》丈还包括与所述第一 90°移相模块的输出端和所述载波功放的输出端分別连接的阻 抗变换模块，用于将匹配阻抗小于50欧姆的射频信号转换成匹配阻抗为50欧 姆的射频信号。4、 如权利要求2所述的前馈功放电路，其特征在于，所述模拟预失真模块 包括第一 3dB电桥和第二 3dB电桥；并联于所述第一 3dB电桥和所述第二 3dB电桥之间的延时线、3阶和5阶 失真信号产生模块，连接在所述3阶和5阶失真信号产生模块和所述第二 3dB电桥之间的矢量调制器；所述3阶和5阶失真射频信号产生模块，用于对输入的射频信号进行衰减， 放大以及延时处理生成3阶和5阶失真射频信号。5、 一种射频直放站，其特征在于，所述射频直放站包括权利要求1至4 任一项所述的前馈功放电路。6、 一种基站放大器，其特征在于，所述基站放大器包括权利要求1至4 任一项所述的前馈功放电路。7、 一种基站，其特征在于，所述基站包括权利要求1至4任一项所述的前 ^t功》文电^各。8、 一种利用如权利要求1至4任一项所述的前馈功放电路实现功率放大的 方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤3dB电桥将输入的射频信号分为两个互为等幅且具有90。相位差的纯净的 射频上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨嗣环，丁志佳，赵自平，
申请(专利权)人：深圳市云海通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[]