[发明专利]射频功放电路的带宽扩展方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及射频功放领域，特别是涉及一种射频功放电路的带宽扩展方法和装置。

背景技术

在移动通信系统中传输线的特征阻抗都是50Ω(欧姆，阻抗的单位)，根据Doherty原理(W.H.Doherty在1936年提出了一种提高功率放大器效率的技术)，输出合成网络需要通过一段四分之一波长的传输线来设计有源阻抗调制网络。

如图1所示，为对称Doherty的拓扑结构。35.3Ω的四分之一波长的传输线把50Ω的系统特性阻抗变换为25Ω的阻抗用于有源阻抗调制网络。然而，四分之一波长的传输线只能针对于某个特定频率实现精准的90°的电长度，对低于该频率的频点，实际的电长度小于90°，高于该频率的频点，实际的电长度大于90°，这样变换后阻抗将变得离散，呈现出了带宽选择性。

由于单管匹配设计都是各个频点阻抗匹配到同一个实数阻抗(一般都是50Ω)。阻抗变换后的离散特性改变了单管匹配的状态，影响了单管性能的发挥。同时LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)本身对负载阻抗比较敏感，或宽带Doherty应用时，阻抗变换的离散性对性能发挥的限制尤为明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射频功放电路的带宽扩展方法和装置，能在较宽频带内实现阻抗实数变换，拓展射频功放电路的应用范围。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种射频功放电路的带宽扩展方法，包括如下步骤：

通过第一段四分之一波长传输线将射频功放电路的源阻抗变换到中间阻抗；

通过第二段四分之一波长传输线将中间阻抗变换到目标阻抗，

其中，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Z₀₁＝Z_S〔Z_L/Z_S〕^1/4，所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Z₀₂＝Z_S〔Z_L/Z_S〕^3/4，其中，Z_S为源阻抗，Z_L为目标阻抗。

一种射频功放电路的带宽扩展装置，包括依次连接的第一端口、第一段四分之一波长传输线、第二段四分之一波长传输线、第二端口，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Z₀₁＝Z_S〔Z_L/Z_S〕^1/4，所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Z₀₂＝Z_S〔Z_L/Z_S〕^3/4，其中，Z_S为源阻抗，Z_L为目标阻抗。

依据上述本发明的方案，通过两步实现在较宽频带内的阻抗实数变换：首先将源阻抗变换到目标阻抗、源阻抗中间的某个值(中间阻抗)，然后再变换到目标值，这样通过两段四分之一波长传输线可以实现相移补偿，使得各个频点的相移都是90°，也就使得各个频点的阻抗值都收敛为纯实数阻抗，实现了射频功放电路的带宽扩展问题。

附图说明

图1为Doherty的拓扑结构示意图；

图2为本发明实施例的射频功放电路的带宽扩展方法的流程示意图；

图3为本发明的射频功放电路的带宽扩展方法的原理图；

图4为本发明实施例的射频功放电路的带宽扩展装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步阐述，但本发明的实现方式不限于此。

实施例1

参见图2所示，为本发明实施例的射频功放电路的带宽扩展方法的流程示意图，如图1所示，该实施例的射频功放电路的带宽扩展方法包括如下步骤：

步骤S101：通过第一段四分之一波长传输线将射频功放电路的源阻抗变换到中间阻抗，源阻抗是第一段四分之一波长传输线的输出阻抗，如对于图1中的情况，其源阻抗为50Ω，一般情况下，源阻抗的大小是恒定的，中间阻抗为第一段四分之一波长传输线的输入阻抗，其值由第一段四分之一波长传输线的特性阻抗值和源阻抗值决定；

步骤S102：通过第二段四分之一波长传输线将中间阻抗变换到目标阻抗，其中，目标阻抗为第二段四分之一波长传输线的输入阻抗，也为阻抗变换的目标值，如对图1中的Doherty的拓扑结构，其目标阻抗为25Ω，在实际情况中，根据不同的要求，目标阻抗可能为不同的值；