一种Doherty功放装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种Doherty功放装置，所述装置包括驱动放大电路，功率分配电路，功率合成电路，所述功率分配电路与所述驱动放大电路相连，还包括并联在所述功率分配电路和所述功率合成电路之间的载波放大电路和峰值放大电路；所述载波放大电路包括一条或多条并联的载波放大支路，每条载波放大支路包括多级载波放大装置，所述多级载波放大装置用于实现多级载波放大；所述峰值放大电路包括一条或多条并联的峰值放大支路，每条峰值放大支路包括多级峰值放大装置，所述多级峰值放大装置用于实现多级峰值放大。本发明专利技术提供的功放装置，效率高，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种多级Doherty功放装置。
技术介绍
随着绿色环保、低碳经济理念在全球不断的推广深入人心，运营商对于无线通信系统的功耗降低的要求也越来越高。在无线通信系统中，基站设备中的射频功率放大器 (简称功放)是整个系统的核心模块之一，射频功率放大器的重要指标是功放效率。数据分析表明，在整个基站设备里，功放部分的能耗占到了总体能耗的60%左右，提高功放的效率从而成为了降低基站设备功耗，降低运营商的运营成本(Operating Expense,0ΡΕΧ)的最有效手段。因此，面对无线通信日益激烈的市场竞争，高效率的射频功放技术已经成为无线通信行业竞争的焦点之一。Doherty功放是无线通信系统目前最为广泛应用的一种高效率功放技术，它是由一位名叫William RDoherty的美国电子工程师于1936年专利技术的。但是在接下来的大约三十年时间里，人们的注意力转移了。直到六十年代末期，随着通信技术，特别是卫星通信的发展，将功率放大器的效率和线性问题在一个新的历史场合重新提出，Doherty放大器又被挖掘出来，广泛应用于七十年代的通信和广播系统中。到今天，Doherty功放与 DPD(Digital Pre-distortion，数字预失真)技术结合应用，成为无线通信系统基站高效率功放主流的构架形式。传统的Doherty功放原理如附图1所示，主要包括驱动放大电路(图1中 Dl. . . Dn)、功率分配电路(图1中S)、载波放大器(图1中C，也称为主功放)、峰值放大器 (图1中P，也称为辅助功放)、功率合成电路(图1中C’)等。其基本思想是有源负载牵引。载波放大器工作在B类或AB类，峰值放大器工作在C类，二者分别承担不同的输入信号功率，尽可能的使得两部分功放都工作在各自的饱和区中，从而保证整个功放在尽量大的输入信号功率范围内都保持较高的效率，同时保证一定的线性。Doherty功放包括三种工作状态1)小信号区。当输入信号比较小时，峰值放大器处于关断状态，载波放大器工作在AB类，此时载波放大器工作在最大效率匹配状态；2)负载调制区。当输入信号增大到一定程度，载波放大器逐渐由放大区向饱和区过渡，峰值放大器逐渐由截止区向放大区过渡，两个放大器的负载都是不稳定的，负载阻抗随功率的变化而变化；幻饱和区。随着输入信号的不断增大，载波放大器和峰值放大器最终都工作在饱和状态，二者均对应着50Ω负载，输出功率相加。传统的Doherty功放有一个较大的缺点，即在功放大批量生产中由于功放管输入驻波的离散性，影响了功率分配(图中幻电路输出的一致性，使得载波放大支路和峰值放大支路输出功率合成时不匹配，从而造成了整个功放效率和线性指标的降低。部分厂家通过在末级功放的输入增加微波可调电容来解决，不仅增加了功放成本，而且极大地影响了大批量的可生产性。运营商对通信系统的要求是功耗越低越好，效率越高越好。因此，必须不断寻求进一步降低功耗、提升效率的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种Doherty功放装置，降低功放功耗，提高功放效率。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种Doherty功放装置，所述装置包括驱动放大电路，功率分配电路，功率合成电路，所述功率分配电路与所述驱动放大电路相连，其中还包括并联在所述功率分配电路和所述功率合成电路之间的载波放大电路和峰值放大电路；所述载波放大电路包括一条或多条并联的载波放大支路，每条载波放大支路包括多级载波放大装置，所述多级载波放大装置用于实现多级载波放大；所述峰值放大电路包括一条或多条并联的峰值放大支路，每条峰值放大支路包括多级峰值放大装置，所述多级峰值放大装置用于实现多级峰值放大。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级峰值放大装置包括多个串联的峰值放大器。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级载波放大装置包括多个串联的载波放大器。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级峰值放大装置还包括与所述多个峰值放大器中至少一个相连的功率调节装置，用于调节所述峰值放大器的功率。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级载波放大装置还包括与所述多个载波放大器中至少一个相连的功率调节装置，用于调节所述载波放大器的功率。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级峰值放大装置用于实现m 级峰值放大，所述多级峰值放大装置的Ml级峰值放大由集成电路实现，其余m-Ml级峰值放大由m-Ml个峰值放大器实现。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级载波放大装置用于实现N2 级载波放大，所述多级载波放大装置的M2级载波放大由集成电路实现，其余N2-M2级载波放大由N2-M2个载波放大器实现。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级峰值放大装置靠近功率分配电路的前Ml级峰值放大由集成电路实现。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级载波放大装置靠近功率分配电路的前M2级载波放大由集成电路实现。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级峰值放大装置靠近所述功率合成电路的最后一级峰值放大由峰值放大器实现；所述多级载波放大装置靠近所述功率合成电路的最后一级载波放大由载波放大器实现。进一步的，上述功放装置还可具有以下特点，所述多级载波放大装置和所述多级峰值放大装置的级数相同。与现有技术比较，本专利技术具有以下优点功放批量生产的一致性、可生产性优良。生产一致性一直是制约Doherty功放批量供货的最大瓶颈，目前部分厂家是以牺牲效率和线性指标或者付出昂贵的成本代价来保证大批量供货的，本专利技术通过调节功放功率，创造性的零成本解决了这一问题；效率高。本专利技术解决了 Doherty功放批量生产中功放管输入驻波离散造成的效率和线性降低问题，提高了功放的批量效率；成本低。不增加任何额外器件，相比一些厂家增加微波可调电容，甚至增加复杂的射频和数字电路的方案，大幅度降低了功放的产品成本和生产成本；体积小。所有的推动级电路可集成在1片集成电路(integrated circuit, IC)内， 极大地减小了体积。附图说明图1是传统的Doherty功率放大器框图；图2是本专利技术应用于二路Doherty架构的原理框图；图3是本专利技术应用于多路Doherty架构的原理框图；图4是推动级IC MD7IC2250功能框图；图5是本专利技术应用于UMTS 2. IGHz频段85W功放实施实例。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。本专利技术技术方案的原理是将推动级电路设计到载波放大支路和峰值放大支路中， 从而由于推动级效率的提高使得整个功放的效率相应得到提升；更重要的是多路推动级电路使用IC实现，通过改变推动级IC的静态偏置电压，可以大范围的调节多条推动放大支路的增益，从而补偿载波放大支路和峰值放大支路的功率分配，有效地解决了 Doherty功放大批量生产中由于功放管输入驻波离散而引起的效率和线性下降问题。本专利技术提供一种Doherty功放装置，所述装置包括驱动放大电路，功率分配电路， 功率合成电路，所述功率分配电路与所述驱动放大电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种Ｄｏｈｅｒｔｙ功放装置，所述装置包括驱动放大电路，功率分配电路，功率合成电路，所述功率分配电路与所述驱动放大电路相连，其特征在于：还包括并联在所述功率分配电路和所述功率合成电路之间的载波放大电路和峰值放大电路；所述载波放大电路包括一条或多条并联的载波放大支路，每条载波放大支路包括多级载波放大装置，所述多级载波放大装置用于实现多级载波放大；所述峰值放大电路包括一条或多条并联的峰值放大支路，每条峰值放大支路包括多级峰值放大装置，所述多级峰值放大装置用于实现多级峰值放大。

【技术特征摘要】
1.一种Doherty功放装置，所述装置包括驱动放大电路，功率分配电路，功率合成电路，所述功率分配电路与所述驱动放大电路相连，其特征在于还包括并联在所述功率分配电路和所述功率合成电路之间的载波放大电路和峰值放大电路；所述载波放大电路包括一条或多条并联的载波放大支路，每条载波放大支路包括多级载波放大装置，所述多级载波放大装置用于实现多级载波放大；所述峰值放大电路包括一条或多条并联的峰值放大支路，每条峰值放大支路包括多级峰值放大装置，所述多级峰值放大装置用于实现多级峰值放大。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多级峰值放大装置包括多个串联的峰值放大器。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多级载波放大装置包括多个串联的载波放大器。4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多级峰值放大装置还包括与所述多个峰值放大器中至少一个相连的功率调节装置，用于调节所述峰值放大器的功率。5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述多级载波放大装置还包括与所述多个载波放大器中至少一个相连的功率调节装置，用于调节所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈化璋，刘建利，安晋元，崔晓俊，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94