[发明专利]一种射频功率放大器及其应用

说明书

本公开提供了一种射频功率放大器，包括：输入功分器，用于对射频输入信号进行功率分配，输出第一射频信号及第二射频信号；第一信号放大器，用于放大第一射频信号的功率，得到功率放大后的第一射频信号；第一定向耦合器，用于对第二射频信号进行耦合处理，得到直通射频信号和耦合射频信号；第二信号放大器，用于放大直通射频信号和耦合射频信号的功率，得到功率放大后的直通射频信号和耦合射频信号；IPD模块，用于对功率放大后的直通射频信号进行相位调整，并对相位调整后的直通射频信号、功率放大后的耦合射频信号及功率放大后的第一射频信号进行功率合成，输出射频输出信号。本公开还提供了一种射频功率放大器的应用。

技术领域

本公开涉及功率放大器技术领域，具体涉及一种高温超导谐振器、滤波器及其应用。

背景技术

功率放大器(功放)作为射频前端当中的对信号进行放大的关键器件，其在通信收发机中发挥着极其重要的作用，当前功率放大器的主要设计难点在于如何实现宽带高效的性能指标。高效指标的难点主要在于现代通信标准为了获得较高的频率利用率，通常会使用高峰均比(PAPR)的高阶调制信号，因此需要在高回退范围内仍能够实现高效率。

而传统的AB类线性功率放大器仅能在饱和功率附近获得高效率，无法满足当前高回退的需求，针对这个问题当前解决的思路主要包括两大类，分别是基于负载调制原理的Doherty和负载平衡功率放大器(Load Modulated Balanced Amplifier，LMBA)架构以及基于电压调制原理的包络跟踪技术(ET)，包络跟踪技术主要通过对输入信号的包络进行提取来自适应的调整功放的供电电压，然而这项技术受到电源调制带宽的影响，难以适应当前宽带调制信号的需求。Doherty架构是当前广泛采用的功放架构，然而受到输出匹配网络四分之一波长线的影响，带宽仍然受到一定的限制。针对以上两种高效架构存在的问题，需提出一种LMBA的功放架构可以在很宽的带宽范围内实现高回退效率。

发明内容

为了解决现有技术中上述问题，本公开提供了一种射频功率放大器及其应用，旨在实现高性能射频LMBA功率放大器。

本公开的第一个方面提供了一种射频功率放大器，包括：输入功分器，用于对射频输入信号进行功率分配，输出第一射频信号及第二射频信号；第一信号放大器，其输入端与输入功分器的第一输出端连接，用于放大第一射频信号的功率，得到功率放大后的第一射频信号；第一定向耦合器，其第一输入端与输入功分器的第二输出端连接，第二输入端通过负载电阻接地，用于对第二射频信号进行耦合处理，得到直通射频信号和耦合射频信号；第二信号放大器，其第一输入端与第一定向耦合器的第一输出端连接，第二输入端与第一定向耦合器的第二输出端连接，用于放大直通射频信号和耦合射频信号的功率，得到功率放大后的直通射频信号和耦合射频信号；IPD模块，其第一输入端与第二信号放大器的第一输出端连接，第二输入端与第二信号放大器的第二输出端连接，第三输入端与第一信号放大器的输出端连接，用于对功率放大后的直通射频信号进行相位调整，并对相位调整后的直通射频信号、功率放大后的耦合射频信号及功率放大后的第一射频信号进行功率合成，输出射频输出信号。

进一步地，IPD模块包括：第一OMN模块，其输入端与第二信号放大器的第一输出端连接，用于对功率放大后的直通射频信号进行负载共轭匹配；第二OMN模块，其输入端与第二信号放大器的第二输出端连接，用于对功率放大后的耦合射频信号进行负载共轭匹配；第三OMN模块，其输入端与第一信号放大器的输出端连接，用于对功率放大后的第一射频信号进行负载共轭匹配；第二定向耦合器，其第一、第二及第三输入端分别与第一OMN模块、第二OMN模块及第三OMN模块的输出端连接，用于对第一OMN模块、第二OMN模块及第三OMN模块的输出信号进行进行功率合成，输出射频输出信号。

进一步地，IPD模块与第一信号放大器和第二信号放大器分别通过键合线连接。