[實用新型]提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構

無效

• 申請號: 201020176747.X
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN201726362U
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 高懷;張曉東;胡善文;郭瑜;滑育楠
• 申請（專利權）人: 蘇州英諾迅科技有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F1/02;H03F3/21;H03H7/09
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本實用新型涉及一種提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構。

背景技術

功率放大器是無線通信系統中一個關鍵的組件，其線性度和效率一直是被關注的焦點。隨著第三代移動通信系統(如WCDMA，CDMA2000)的發展，線性調制技術越來越被廣泛采用。功率放大器的線性度對于通信系統能否不失真地傳輸放大數據信號起著至關重要的作用。功率放大器的線性度越好則經過放大器放大的信號波形越不容易產生畸變與失真，從而使輸入數據信號得到理想地放大并輸出。另外，功率放大器的效率也是另一個研究的重點。功率放大器的耗能約占由其組成的無線通信發射系統耗能的1/3，提高其效率對于提高整個發射系統的效率具有重要作用。對于基站、雷達這類大功率無線通信發射系統來講，提高效率可以減小其損耗的功率，提高發射系統對能源的利用率；而對手機等利用電池或者蓄電池供電的發射系統來講，提高效率可以使這些設備工作時間更長。考慮到效率及線性度對功率放大器的重要性，目前，如何使功率放大器在滿足高線性度要求的情況下擁有較高的效率成為研究的重點。

目前提高功率放大器線性度主要的幾種方法包括前饋技術、反饋技術以及包絡消除與恢復技術等。前饋及反饋技術雖能有效提高功率放大器的線性度，但其會極大地降低功率放大器的功率附加效率(PAE)。包絡消除與恢復技術雖然能在改善功率放大器線性度的同時，不影響功率放大器的效率，但該技術所采用的電路結構非常復雜，不利用對電路的設計，且使電路制造的成本增加。

發明內容

本實用新型目的是：提供一種提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構，使得在不增大功率放大器靜態功耗的情況下，既增強了功率放大器的諧波抑制，又顯著提高了功率放大器的線性度與功率附加效率。

本實用新型的技術方案是：一種提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構，所述功率放大器設有輸入晶體管及輸出晶體管，它們串疊在一起構成Cascode結構，所述輸出晶體管的集電極與地之間連接有抑制二次諧波信號輸出的二次諧波串聯諧振網絡，所述輸出晶體管的集電極與輸出匹配網絡之間連接有將三次諧波信號反射回集電極的三次諧波并聯諧振網絡。利用諧振網絡對諧波信號進行控制，從而抑制諧波信號輸出，提高功率放大器的線性度與功率附加效率。

進一步的，在上述提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構中，所述二次諧波串聯諧振網絡包括串聯連接于所述輸出晶體管的集電極和地之間的第四電容和第二電感；即二次諧波串聯諧振網絡的輸入端連接輸出晶體管的集電極、輸出端接地，它將集電極輸出的二次諧波信號短路到地。

進一步的，在上述提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構中，所述三次諧波并聯諧振網絡包括并聯連接于所述輸出晶體管的集電極和功率放大器的輸出端口輸出匹配網絡之前的第五電容和第三電感；即三次諧波并聯諧振網絡的輸入端連接輸出晶體管的集電極、輸出端連接功放電路的輸出匹配網絡，它對集電極輸出的三次諧波信號開路，將三次諧波信號反射回集電極。

在上述三次諧波并聯諧振網絡和功率放大電路的輸出端之間設有輸出端隔直電容與輸出匹配網絡。

進一步的，在上述提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構中，所述功率放大器電路為包括共射輸入晶體管和共基輸出晶體管的Cascode(共射共基)結構。當然，在其它類型的功率放大器電路中，在輸出晶體管的集電極和輸出端口之間也可以連接上述二次諧波串聯諧振網絡和三次諧波并聯諧振網絡，達到提高了功率放大器的線性度與功率附加效率的目的。

進一步的，在上述提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構中，所述Cascode結構的輸出晶體管的基極和地之間連接有二次諧波并聯諧振網絡，即所述二次諧波并聯諧振網絡的輸入端接輸出晶體管的基極，輸出端接地，它提高了基頻信號的增益，抑制了二次諧波信號。

進一步的，在上述提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構中，所述二次諧波并聯諧振網絡包括并聯連接在輸出晶體管的基極和地之間的第二電容和基頻串聯諧振網絡。

進一步的，在上述提高功率放大器線性度及功率附加效率的電路結構中，所述基頻串聯諧振網絡包括串聯連接的第一電感和第三電容。

本實用新型的優點是：

1.本實用新型在Cascode結構功率放大器輸出晶體管集電極依次連接的二次諧波串聯諧振網絡與三次諧波并聯諧振網絡，可用于提高其它類型功率放大器的線性度與功率附加效率。