[发明专利]一种基站用Doherty放大器

说明书

技术领域

本发明涉及射频功率放大器领域，尤其涉及一种基站用Doherty放大器。

背景技术

移动通信基站是我国移动通信运营商投资的重要部分，也是实现运营商网络覆盖的最重要的设备之一。由于LDMOS从工艺成熟度及性价比上都远远优于GaN、GaAS等半导体功率管，我国第三代移动通信和LTE网络建设所需基站设备中的功率放大器电路的输出级和驱动级几乎全部采用LDMOS功率管。当今的无线通信系统，例如TD-SCDMA，W-CDMA，CDMA-2000和LTE等，为了在有限频带内获得较快的数据传输速率，使得信号具有较高的峰均比。这就导致了功率放大器主要工作在较大的功率回退点，对于最基本、最常用的Class AB功率放大器，当功率回退时就会带来效率的急剧下降(理论上Class B功率放大器，当功率回退6dB，效率减半)。效率的下降对基站用的功率放大器是致命的打击，效率的下降意味着更大的热耗，这就需要更大的冷却装置，增大了基站的体积，还会缩短基站的寿命，这样大大增加了维护成本。Doherty放大器技术由于其简单的电路结构，最重要的是不需要额外的有源器件，而被广泛运用于基站用功率放大器中。传统的对称Doherty功放由两个相同的放大器组成，偏置在AB类状态的作为主放大器，偏置在C类状态的作为辅助放大器

然而正是由于功率放大辅助单元工作在C类状态，同一放大器工作在C类的功率相对于AB类有所下降，这就导致传统对称结构的Doherty放大器无法实现阻抗的充分牵引，所以导致了回退点的效率下降。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种基站用Doherty放大器，所述基站用Doherty放大器体积小、便于大规模生产，降低成本的同时既能保证回退点的高效率又维持了饱和点的高功率。

本发明提出的具体技术方案为：提供一种基站用Doherty放大器，包括信号分离单元、主放大单元、至少一个辅助放大单元以及信号合路单元；所述信号分离单元对输入信号进行分离并将分离后的输入信号发送给所述主放大单元和 所述辅助放大单元，所述主放大单元和所述辅助放大单元将分离后的输入信号分别放大并将放大后的输入信号发送给所述信号合路单元，所述信号合路单元将放大后的输入信号进行合路后输出；所述主放大单元包括主放大器，所述主放大器的漏极偏置电压为28V；所述辅助放大单元包括辅助放大器，所述辅助放大器的漏极偏置电压为48V。

进一步地，所述主放大器和所述辅助放大器的尺寸相同。

进一步地，所述主放大器和所述辅助放大器为LDMOS晶体管。

进一步地，所述主放大单元还包括第一输入匹配电路、第一输出匹配电路以及第一阻抗转换电路，所述第一输入匹配电路与所述信号分离单元连接后再连接到所述主放大器，所述第一输出匹配电路与所述主放大器连接后再连接到所述第一阻抗转换电路，所述第一阻抗转换电路与所述第一输出匹配电路连接后再连接到所述信号合路单元。

进一步地，所述第一阻抗转换电路为50欧姆四分之一波长阻抗变换微带传输线。

进一步地，所述辅助放大单元还包括第二输入匹配电路、第二输出匹配电路以及第二阻抗转换电路，所述第二阻抗转换电路与所述信号分离单元连接后再连接到所述第二输入匹配电路，所述第二输入匹配电路与所述第二阻抗转换电路连接后再连接到所述辅助放大器，所述第二输出匹配电路与所述辅助放大器连接后再连接到所述信号合路单元。

进一步地，所述第二阻抗转换电路为50欧姆四分之一波长阻抗变换微带传输线。

进一步地，所述信号分离单元将输入信号平均或非平均分离后发送给所述主放大单元和所述辅助放大单元。

进一步地，所述信号合路单元包括第三阻抗转换电路，所述第三阻抗转换电路分别与所述第一阻抗转换电路以及所述第二输出匹配电路连接。

进一步地，所述Doherty放大器包括n个所述辅助放大单元，n为大于或等于1的整数。

本发明提供的基站用Doherty放大器，包括主放大器以及辅助放大器，其中主放大器以及辅助放大器采用的是尺寸相同的LDMOS晶体管，其体积小、成 本低、便于大规模生产。其中，主放大器的漏极偏置电压选用28V，辅助放大器的漏极偏置电压选用48V，可以使得主放大器和辅助放大器获得相近的饱和功率，主放大器能够获得2:1的阻抗变化，从而既保证了回退点的高效率又维持了饱和点的高功率。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：