[發明專利]高效線性功率放大電路

無效

• 申請號: 201010175682.1
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101834571A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 杜承法
• 申請（專利權）人: 上海圖越電子有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F1/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒

技術領域

本發明涉及功率放大的技術，特別是涉及一種高效線性功率放大電路的技術。

背景技術

射頻功率放大電路廣泛應用于各類無線系統中，現代的無線系統為了提高頻譜資源利用率，使用了復雜的結構和調制方式，比如在3G和OFDM通信中使用QPSK、QAM、QAM16、QAM64等調制方式，這些無線系統中信號的峰均比達到10dB甚至更高，為了對信號載波的寄生分量加以限制，以滿足系統規范的要求，需要在這些系統中采用線性功率放大電路。

如圖5所示，現有的線性功率放大電路中，AB類平衡式線性功率放大電路包括驅動級放大器502、前射頻電橋504、后射頻電橋512，及由兩個AB類放大器510、511構成的平衡式放大電路；其中前射頻電橋504和后射頻電橋512均為3dB電橋(Hybrid?Coupler)，前射頻電橋504的一個輸入端接入經驅動級放大器502放大后的信號，另一輸入端串接一50歐姆的電阻505，后射頻電橋512的一個輸出端輸出放大后的信號，另一輸出端串接一50歐姆的電阻513；這種AB類線性功率放大電路具有前后級的隔離保護，在一路損壞時另一路可以有一定的功率輸出，有比較好的線性，比較高的增益等；但是，為了在最大功率容量(峰值功率)時可以達到線性要求，因此設計時AB類放大器需要滿足峰值功率要求，也因此使其工作在較小功率時的工作效率較低。

現有的線性功率放大電路中，Doherty線性放大電路都由一個主放大器(載波放大器)和一個輔助放大器(峰值放大器)組成，其主放大器工作在AB類，輔助放大器工作在C類，其中主放大器首先開啟，輔助放大器到設定的偏壓值才工作，其工作效率相比AB類線性功率放大電路有較大改進。但是，現有的Doherty線性放大電路具有以下缺陷：1)由于采用了1/4波長的傳輸線作為阻抗變換，因此在頻率比較低的情況下，會由于1/4波長的微帶線過長而影響PCB布板(Layout)和電路的設計，有時甚至無法實現；2)由于1/4波長的微帶線不適用于寬帶系統，因此限制了現有的Doherty線性放大電路的帶寬；3)現有Doherty線性放大電路通常僅限于單級的放大，而且調試也很不方便。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、調試方便，而且工作效率高，能用于寬帶系統的高效線性功率放大電路。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種高效線性功率放大電路，包括主放大器和輔助放大器，所述主放大器是AB類放大器，所述輔助放大器是C類放大器，其特征在于：還包括前射頻電橋和后射頻電橋；

所述前射頻電橋的一個輸入端連接外部信號源，另一個輸入端依次串接一前級微帶線、一前級電容，其兩個輸出端分別連接主放大器的輸入端和輔助放大器的輸入端；所述前級電容的兩端中，連接前級微帶線的一端為連接端，另一端為自由端，其自由端短路到地或開路；

所述主放大器的輸出端和輔助放大器的輸出端分別連接后射頻電橋的兩個輸入端；

所述后射頻電橋的一個輸出端為信號輸出端，另一個輸出端依次串接一后級微帶線、一后級電容；所述后級電容的兩端中，連接后級微帶線的一端為連接端，另一端為自由端，其自由端短路到地或開路。

進一步的，還包括偏壓控制支路；所述輔助放大器的輸入端有兩個，其中與前射頻電橋相連的輸入端為第一輸入端，另一輸入端為第二輸入端；

所述偏壓控制電路包括檢波器和偏壓放大器；所述檢波器的輸入端依次串接一衰減器、一耦合器，其輸出端連接偏壓放大器的輸入端，所述偏壓放大器的輸出端連接輔助放大器的第二輸入端。

本發明所提供的另一種高效線性功率放大電路，包括第一級主放大器、第二級主放大器、第一級輔助放大器和第二級輔助放大器，所述第一、第二級主放大器均為AB類放大器，所述第二級輔助放大器是C類放大器，其特征在于：還包括前射頻電橋和后射頻電橋；

所述前射頻電橋的一個輸入端連接外部信號源，另一個輸入端依次串接一前級微帶線、一前級電容，其兩個輸出端分別連接第一級主放大器的輸入端和第一級輔助放大器的輸入端；所述前級電容的兩端中，連接前級微帶線的一端為連接端，另一端為自由端，其自由端短路到地或開路；

所述第一級主放大器的輸出端連接第二級主放大器的輸入端，所述第一級輔助放大器的輸出端連接第二級輔助放大器的輸入端；

所述第二級主放大器的輸出端和第二級輔助放大器的輸出端分別連接后射頻電橋的兩個輸入端；