[发明专利]一种频率可重构Doherty功率放大器

说明书

一种频率可重构Doherty功率放大器涉及功率放大器技术领域，解决了现有频率可重构Doherty功率放大器设计中效率较低的问题，包括：信号输入端、信号输出端、等分功分器、后匹配网络、输入相位补偿线、主功率放大器频率可重构输入匹配网络、主功率管、主功率放大器输出谐波控制网络、主功率放大器输出匹配网络、辅功率放大器频率可重构输入匹配网络、辅功率管、辅功率放大器输出谐波控制网络、辅功率放大器频率可重构输出匹配网络、输出相位补偿线，本发明通过在主、辅功率放大线路的输出端控制可重构频段上的二次谐波阻抗，并在主功放输出中结合宽带负载调制技术进行基波阻抗调制，提高了功放在工作频段的性能。

技术领域

本发明涉及功率放大器技术领域，具体涉及一种频率可重构Doherty功率放大器及设计方法。

背景技术

随着5G全面商用，通信系统进一步面临多标准、多频带、多模式工作的需求，为了尽可能优化资源配置、提高硬件设备利用率，射频系统需要适应多频带工作；功率放大器作为发射机的核心组成部分，其多频带工作性能直接关系到射频系统的多频带工作能力，因此研究能兼容多个频带的功率放大器具有重要的现实意义。

目前可以实现多频多模的主要方法有超宽带技术、双频技术和频率可重构技术；超宽带技术虽然能扩展宽带，但带内的匹配性能欠佳，整个宽带内功率放大器的性能较差；双频技术可以同时实现双频带工作，但其局限性在于电路结构复杂度高、单频带上的带宽较窄；频率可重构技术灵活度高且可靠性好，是实现多频多模的不错选择。

Doherty功率放大器在饱和功率和回退功率下都具有良好的效率，且其结构和设计过程相对简单，因而广泛应用于移动通信系统，结合当下多标准多频带工作的需求，设计能工作在多个频带的频率可重构Doherty功率放大器具有显著意义。

然而目前频率可重构Doherty功率放大器设计中只匹配基波阻抗，并未考虑谐波阻抗匹配，一定程度影响了匹配效果，导致放大器在工作频带的效率较低。

发明内容

为了解决现有频率可重构Doherty功率放大器在工作频带的效率较低的问题，本发明提供一种频率可重构Doherty功率放大器及设计方法。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种频率可重构Doherty功率放大器，包括：信号输入端、信号输出端、等分功分器、输入相位补偿线、主功率放大器、辅功率放大器、输出相位补偿线和后匹配网络，信号输入端连接等分功分器的输入端，主功率放大器包括顺次连接的主功率放大器频率可重构输入匹配网络、主功率管、主功率放大器输出谐波控制网络和主功率放大器输出匹配网络，辅功率放大器包括顺次连接的辅功率放大器频率可重构输入匹配网络、辅功率管、辅功率放大器输出谐波控制网络、辅功率放大器频率可重构输出匹配网络，等分功分器的两个输出端分别连接输入相位补偿线和辅功率放大器频率可重构输入匹配网络，相位补偿线连接主功率放大器频率可重构输入匹配网络，辅功率放大器频率可重构输出匹配网络连接输出相位补偿线，后匹配网络连接主功率放大器输出匹配网络、输出相位补偿线和信号输出端；

所述等分功分器和后匹配网络的工作带宽均能够覆盖Doherty功率放大器的可重构的工作频段；所述主功率放大器输出匹配网络、主功率放大器输出谐波控制网络和主功率放大器中功率管的功率管等效寄生参数网络构成宽带负载调制网络。

本发明的有益效果是：

本发明一种频率可重构Doherty功率放大器通过在主、辅功率放大器的输出端采用主功率放大器输出谐波控制网络和辅功率放大器输出谐波控制网络控制可重构频段上的二次谐波阻抗，并在主功率放大器输出设计中结合宽带负载调制技术进行基波阻抗调制，从而提高了Doherty功率放大器在工作频段的性能。