[发明专利]多路非对称Doherty功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统中的功率放大器技术领域，特别涉及一种多路非对称Doherty功率放大器。

背景技术

射频功率放大器被广泛应用于各种无线通信发射设备中。线性功放在基站中的成本比例约占1/3，如何有效、低成本地解决功放的线性化问题显得非常重要。由于现代整个社会对节约资源和环保的要求，Doherty技术作为一种高效的功放效率提升技术，应用前景被业界看好。国内外大部分通信企业及科研单位都投入了大量的资金和人力进行Doherty技术的研究。

传统的Doherty功放结构包括对称型2路Doherty功放结构、对称型2路倒置Doherty功放结构、非对称型2路Doherty功放结构，多路Doherty功放结构。

如图1所示，对称型2路Doherty功放结构包括功分器、载波放大器、峰值放大器和3个1/4波长阻抗变换微带传输线，功分器的信号输入端用于接入需要放大的信号，其第一信号输出端通过载波放大器连接第一1/4波长阻抗变换微带传输线Z1′，第二信号输出端通过第二1/4波长阻抗变换微带传输线Z2′连接峰值放大器的信号输入端，所述第一1/4波长阻抗变换微带传输线Z1′和峰值放大器的信号输出端均通过第三1/4波长阻抗变换微带传输线Z3′连接。在该功放结构中，信号从功分器的信号输入端输入经过载波放大器和峰值放大器放大后，从第三1/4波长阻抗变换微带传输线Z3′处输出。对称型2路倒置Doherty功放结构，如图2所示，该结构是将上述对称型2路Doherty功放结构中的载波放大器和峰值放大器的位置对换，放大信号同样从第三1/4波长阻抗变换微带传输线Z3′处输出；非对称型2路Doherty功放结构，如图3所示。关于多路Doherty功放结构，如图4、图5所示，各级放大电路通过一功分器将信号分成相应的份数，每一级放大通路上均需采用一1/4波长阻抗变换微带传输线Z′，其电路结构非常复杂。

上述Doherty结构及目前各通信企业、各科研单位对Doherty功率放大器的研究普遍存在的问题主要有：1、对Doherty功率放大器技术的研究不深入，难以有效的将此类技术应用于产品设计；2、对多路非对称Doherty功率放大电路结构及其使用范围没有明确的分析和认识；3、难以确定多路非对称Doherty功率放大电路主管与峰值管各种组合方式能充分发挥性能所需的输入功率分配比；4、多路非对称Doherty功率放大器主管及各级峰值管偏置电压，必须按照一定规律设置，才能保证多路非对称Doherty功率放大器稳定工作，并充分发挥其性能，但是各通信企业、各科研单位难以找出其规律；5、多路非对称Doherty功率放大器主管及各级峰值管阻抗匹配平衡度及输出阻抗牵引相互影响的关系不清楚；6、缺乏检测手段及分析评估方法，不能有效地确定功率管参数对Doherty功率放大器性能的影响程度；7、需要基于足够数量的功率管样本的有效测试才能确定各种不同的Doherty功率放大器结构对功率管的具体性能参数要求范围；8、对器件厂家提供的功率管参数，没有有效的仿真、测试等标准化流程方案来检验厂家提供的参数，以及器件模型与实际功率管电参数的差异；9、功放电路结构复杂，其成本较高，而且稳定性不高，兼容性差，集成度低。

有鉴于此，有必要提供一种新型的高性能多路非对称Doherty功率放大器。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种多路非对称Doherty功率放大器，以解决现有功放电路结构复杂、稳定性不高、兼容性差的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种多路非对称Doherty功率放大器，其中，包括至少一第一耦合器、第二耦合器、载波放大器，至少两个峰值放大器，第一四分之一波长阻抗变换微带传输线和至少两个第二四分之一波长阻抗变换微带传输线；所述峰值放大器包括第一峰值放大器和第二峰值放大器；

所述第一耦合器的第一信号输出端与第二峰值放大器的信号输入端连接，所述第二峰值放大器的信号输出端通过第二四分之一波长阻抗变换微带传输线与第一四分之一波长阻抗变换微带传输线连接；所述第一耦合器的第二信号输出端与第二耦合器的信号输入端连接；