Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备技术

本发明专利技术实施例公开了一种Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备。本发明专利技术一方面提供了提高Doherty功率放大器的功放效率的方法，该方法应用于具有两路并联的Doherty电路单元的Doherty功率放大器，每个Doherty电路单元包括：主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器和峰值功率放大器采用并联的方式连接，方法包括：当Doherty功率放大器的输出功率在低功率输出区间时，通过偏置电路调节两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压，使得峰值功率放大器处于关闭状态，两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器分别处于主功率放大状态和峰值功率放大状态。本发明专利技术另一方面还提供了与方法相关的设备，有效达到节能降耗的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备。
技术介绍
随着绿色环保、低碳经济理念在全球不断的推广，运行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，在整个基站设备中，射频功率放大器部分的能耗占到了总体能耗的60%左右，提高功率放大器的功放效率成为了降低基站设备功耗，降低运营商的运营成本的最有效手段。多赫尔蒂(Doherty)功率放大器是无线通信系统目前最为广泛应用的一种高功率功率放大器技术，传统Doherty功率放大器包括主功率放大器，峰值功率放大器等，其基本思想是有源负载牵弓I，具体为主功率放大器工作在B类或者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率放大器都工作在各自的饱和区中，从而保证整个功率放大器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。然而，专利技术人在研究中发现，传统的Doherty功率放大器虽然能够在保持主功率放大器偏置在AB类，峰值功率放大器偏置在C类及阻抗变换关系不变的情况下，根据系统业务量的大小，适时地调整漏压或者栅极电压，以提高低功率时的功率放大器效率，但是， 经过实测，上述方法在峰值功率回退12dB时，即当传统Doherty功率放大器的输出功率处于低功率输出区间时，带来的功放效率提升不到10%，因此，如何提升Doherty功率放大器在低功率输出区间的功放效率，对于整个基站设备的节能降耗，仍然具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备，能够降低Doherty功率放大器在低功率输出区间的功耗，提高Doherty功率放大器的功放效率。本专利技术一方面提供了一种提高多赫尔蒂Doherty功率放大器的功放效率的方法， 该方法应用于具有两路并联的Doherty电路单元的Doherty功率放大器，每个Doherty电路单元包括主功率放大器和峰值功率放大器，其中，主功率放大器和峰值功率放大器采用并联的方式连接，方法包括当Doherty功率放大器的输出功率在低功率输出区间时，通过偏置电路调节两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压，使得峰值功率放大器处于关闭状态，两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器分别处于主功率放大状态和峰值功率放大状态。本专利技术另一方面提供了一种多赫尔蒂Doherty功率放大器，包括两个并联的 Doherty电路单元且每个Doherty电路单元包括主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器与峰值功率放大器采用并联的方式连接。本专利技术还提供了一种偏置电路，该偏置电路与多赫尔蒂Doherty功率放大器相连，Doherty功率放大器具有两路并联的Doherty电路单元，每个Doherty电路单元包括 主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器和峰值功率放大器采用并联的方式连接， 偏置电路分别与主功率放大器和峰值功率放大器的栅极相连，偏置电路包括接收模块，用于接收控制电路发送的控制命令，控制命令中包含Doherty功率放大器中的主功率放大器及峰值功率放大器所需的栅极电压的大小；和栅压调节模块，与主功率放大器和峰值功率放大器的栅极相连并用于按照Doherty功率放大器中的主功率放大器及峰值功率放大器所需的栅极电压的大小，调节Doherty功率放大器中主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压。本专利技术还提供了一种Doherty功率放大器装置，包括=Doherty功率放大器及偏置电路。本专利技术还提供了一种Doherty功率放大器装置，包括=Doherty功率放大器、偏置电路和控制电路，Doherty功率放大器包括两个并联的Doherty电路单元且每个Doherty 电路单元包括主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器与峰值功率放大器采用并联的方式连接；控制电路，用于检测Doherty功率放大器中两个主功率放大器工在主功率放大状态，两个峰值功率放大器工作在峰值放大状态时的输出功率，并根据输出功率向偏置电路发出控制命令；偏置电路用于接收控制电路发出的控制命令，根据控制命令对 Doherty功率放大器的主功率放大器和峰值功率放大器的栅极电压进行调节。本专利技术还提供了一种基站，包括Doherty功率放大器装置。本专利技术还提供了一种通信系统，包括包含Doherty功率放大器的基站。本专利技术还提供了一种提高Doherty功率放大器的功放效率的方法，应用于具有两路并联的Doherty电路单元的Doherty功率放大器，每个Doherty电路单元包括主功率放大器和峰值功率放大器，主功率放大器和峰值功率放大器采用并联的方式连接，该方法包括通过控制电路检测Doherty功率放大器中两个主功率放大器工在主功率放大状态，两个峰值功率放大器工作在峰值放大状态时的输出功率，并根据输出功率向偏置电路发出控制命令；通过偏置电路接收控制命令，并根据控制命令调节两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压。从以上技术方案可以看出，本专利技术提供的Doherty功率放大器的功放效率的方法应用于具有两路并联的Doherty电路单元的Doherty功率放大器，其中，每个Doherty电路单元包括主功率放大器和峰值功率放大器，且主功率放大器和峰值功率放大器采用并联的方式连接，并可通过偏置电路调节两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压，使得Doherty功率放大器可以根据需要工作在不同的场景，比如峰值功率放大器处于关闭状态，两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器分别处于主功率放大状态和峰值功率放大状态，达到降低Doherty功率放大器在低功率输出区间的功耗，提高Doherty功率放大器的功放效率的目的。附图说明图1为本专利技术实施例中一种Doherty功率放大器的结构图；图2为本专利技术实施例中一种提高Doherty功率放大器的功放效率的方法的一个示意图；图3为本专利技术实施例中偏置电路的一个示意图；图4为本专利技术实施例中Doherty功率放大器装置的一个示意图；图5为本专利技术实施例中的Doherty功率放大器的效率曲线；图6为本专利技术实施例中的Doherty功率放大器的效率曲线；图7为本专利技术实施例中的Doherty功率放大器的效率曲线；图8为本专利技术实施例中的Doherty功率放大器的效率曲线。具体实施例方式本专利技术实施例提供了一种Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备， 能够有效的降低Doherty功率放大器在低功率输出区间的功耗，提高Doherty功率放大器的功放效率。Doherty功率放大结构由2个功放组成一个主功放，一个辅助功放，主功放工作在B类或者AB类，辅助功放工作在C类。两个功率放大器不是轮流工作，而是主功率放大器一直工作，辅助功率放大器到设定的峰值才工作。主功率放大器后面所连的90°四分之一波长线是阻抗变换，目的是在辅助功率放大器工作时，起到将主功率放大器的视在阻抗减小的作用，保证辅助功率放大器工作的时候和后面的电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高多赫尔蒂Doherty功率放大器的功放效率的方法，其特征在于，应用于具有两路并联的Doherty电路单元的Doherty功率放大器，每个所述Doherty电路单元包括 主功率放大器和峰值功率放大器，所述主功率放大器和所述峰值功率放大器采用并联的方式连接，所述方法包括当Doherty功率放大器的输出功率在低功率输出区间时，通过偏置电路调节所述两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压，使得所述峰值功率放大器处于关闭状态，所述两路并联的Doherty电路单元中的主功率放大器分别处于主功率放大状态和峰值功率放大状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过偏置电路调节包括通过所述偏置电路接收控制电路发送的控制命令，所述控制命令中包含所述主功率放大器及所述峰值功率放大器当前所需的栅极电压的大小；按照所述主功率放大器及所述峰值功率放大器当前所需的栅极电压的大小，调节所述主功率放大器及所述峰值功率放大器的栅极电压。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Doherty功率放大器的输出功率在低功率输出区间为所述Doherty功率放大器中两个主功率放大器工作在主功率放大状态，两个峰值功率放大器工作在峰值放大状态时的输出功率小于一预设值；所述控制命令为所述控制电路检测到所述Doherty功率放大器中两个主功率放大器工作在主功率放大状态，两个峰值功率放大器工作在峰值放大状态时的输出功率小于一预设值时，向所述偏置电路发出的。4.一种多赫尔蒂Doherty功率放大器，其特征在于，包括两个并联的Doherty电路单元，且每个所述Doherty电路单元包括主功率放大器和峰值功率放大器，所述主功率放大器与所述峰值功率放大器采用并联的方式连接。5.根据权利要求4所述的Doherty功率放大器，其特征在于，所述Doherty功率放大器中的两个主功率放大器和两个峰值功率放大器的栅极均与偏置电路相连，以使所述 Doherty功率放大器的输出功率在低功率输出区间时，所述Doherty功率放大器中的两个主功率放大器及两个峰值功率放大器的栅极电压由所述偏置电路调节至所述两个峰值功率放大器处于关闭状态，两个主功率放大器分别处于主功率放大状态和峰值功率放大状态。6.根据权利要求4或5所述的Doherty功率放大器，其特征在于，所述两个并联的 Doherty电路单元中的每个均为对称Doherty功率放大电路。7.根据权利要求4或5所述的Doherty功率放大器，其特征在于，所述Doherty功率放大器的输出功率在低功率输出区间为所述Doherty功率放大器中两个主功率放大器工作在主功率放大状态，两个峰值功率放大器工作在峰值放大状态时的输出功率小于一预设值。8.一种偏置电路，其特征在于，所述偏置电路与多赫尔蒂Doherty功率放大器相连，所述Doherty功率放大器具有两路并联的Doherty电路单元，每个所述Doherty电路单元包括主功率放大器和峰值功率放大器，所述主功率放大器和所述峰值功率放大器采用并联的方式连接，所述偏置电路分别与所述主功率放大器和所述峰值功率放大器的栅极相连， 包括接收模块，用于接收控制电路发送的控制命令，所述控制命令中包含所述Doherty功率放大器中的主功率放大器及峰值功率放大器所需的栅极电压的大小；和栅压调节模块，与所述主功率放大器和所述峰值功率放大器的栅极相连并用于按照所述Doherty功率放大器中的主功率放大器及峰值功率放大器所需的栅极电压的大小，调节所述Doherty功率放大器中主功率放大器及峰值功率放大器的栅极电压。9.根据权利要求8所述的偏置电路，其特征在于，所述接收模块进一步用于接收控制电路在检测所述输出功率小于一预设值时，发送的控制命令，所述控制命令包括所述Doherty功率放大器中的峰值功率放大器关闭所需的栅极电压大小，以及所述Doherty功率放大器中的两个主功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希坤，张亚文，李松，吴乔，李学坤，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：