[发明专利]一种宽带Doherty功率放大器及设计方法

权利要求书

1.一种宽带Doherty功率放大器，，包括功分器、载波放大器、峰值放大器、第一补偿线、第二补偿线和第三补偿线；其特征在于：还包括低通滤波匹配模块；所述载波放大器的输入端接功分器的第一输出端，负载端接第一补偿线的一端；第一补偿线的另一端接第二补偿线的一端；第三补偿线的一端接功分器的第二输出端，另一端接峰值放大器的输入端；峰值放大器的负载端与第二补偿线的另一端相连；

所述的低通滤波匹配模块包括电长度均为λ/8的第1微带线、第2微带线、……、第n微带线，n为三的倍数；所述第1微带线的一端接峰值放大器与第二补偿线的合路点，另一端接第2微带线及第3微带线的一端；第2微带线及第3微带线的另一端均悬空；

所述第3i+1微带线的靠近峰值放大器的那端接第3i-2微带线远离峰值放大器的那端，远离峰值放大器的那端接第3i+2微带线及第3i+3微带线的一端；第3i+2微带线及第3i+3微带线的另一端均悬空，i＝1,2,…,n/3-1；

在i＝1,2,…,n/3的情况下，第3i-2微带线的特征阻抗值满足式(1)；第3i-1微带线、第3i微带线的特征阻抗值均满足式(2)；

Z_3i-1＝Z_3i＝ω₀·L_i 式(2)

其中，ω₀＝2πf；f为需要放大的信号的中心频率；C_i的取值与L_i的取值在0.5dB等波纹契比雪夫归一化低通滤波电路参数表查取；查取方法为：在波纹契比雪夫归一化低通滤波电路参数表中找到目标行；目标行为阶对应的那行(第行)；目标行的第2i-1个参数为C_i的取值，第2i个参数为L_i的取值。

2.根据权利要求1所述的一种宽带Doherty功率放大器，其特征在于：所述的载波放大器包括第一晶体管、载波输入匹配网络和载波输出匹配网络；所述第一晶体管的输入端与载波输入匹配网络的输出端相连，输出端与载波输出匹配网络的输入端相连；所述载波输入匹配网络的输入端作为载波放大器的输入端；所述载波输出匹配网络的负载端作为载波放大器的负载端。

3.根据权利要求1所述的一种宽带Doherty功率放大器，其特征在于：所述的峰值放大器包括第二晶体管、峰值输入匹配网络和峰值输出匹配网络；所述第二晶体管的输入端与峰值输入匹配网络的输出端相连，输出端与峰值输出匹配网络的输入端相连；所述峰值输入匹配网络的输入端作为峰值放大器的输入端；所述峰值输出匹配网络的负载端作为峰值放大器的负载端。

4.根据权利要求1所述的一种宽带Doherty功率放大器，其特征在于：所述第一补偿线、第二补偿线及第三补偿线的电长度均为λ/4。

5.如权利要求1所述的一种宽带Doherty功率放大器的设计方法，其特征在于：步骤一：在ADS软件中调整载波放大器栅极的输入电压，使载波功率放大器工作在AB类工作模式；并设计载波输出匹配网络；

步骤二、在ADS软件中调整峰值功率放大器栅极的输入电压，使峰值功率放大器工作在C类工作模式，并设计峰值输出匹配网络；

步骤三：在ADS软件中设计低通滤波匹配模块；

步骤四：在ADS软件中将调试好的载波放大器、峰值放大器、功分器及低通滤波匹配模块组合起来构成Doherty功率放大器；得到原理图；进入步骤五；

步骤五：在ADS软件中将步骤四所得原理图导出形成版图；再进行版图、原理图联合仿真；若版图、原理图联合仿真所得Doherty功率放大器的效率值在设计带宽内均大于60％，则直接进入步骤六；若版图、原理图联合仿真所得的Doherty功率放大器的效率值在设计带宽内出现小于或等于60％的情况，则调整Doherty功率放大器第一补偿线的电长度，并重复步骤四；

步骤六：根据步骤五所得的版图加工出Doherty功率放大器。