[發明專利]基于緊致微帶諧振單元結構的高線性度多爾蒂功率放大器

在審

• 申請號: 201310575475.9
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103560754A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 趙世巍;汪霆雷;蔣開創;張翔
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: H03F1/07
• 分類號: H03F1/07;H03F1/32
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術領域

本發明涉及微波電路設計領域，具體涉及一種基于緊致微帶諧振單元結構的高線性度多爾蒂功率放大器。

背景技術

隨著CDMA和W-CDMA調制系統對線性度的嚴格要求，功放的線性度顯得越來越重要，為了獲得較高的線性度，通常功放將回退10dB左右，這將導致較低的效率。在Doherty（多爾蒂）功放方案中，同時獲得較高的效率和較好的線性度比較困難的。

目前，一些傳統的提高線性度的方法，例如，預失真和前饋等方法被采用，但是這些方法常常需要使用外加電路和信號處理，這將導致設計的復雜性和成本的提高，使線性化的提高受到限制。另外，為了提高Doherty功放的效率和線性度，N-路Doherty功放方案也被研究，然而，該方法也比較復雜，它的尺寸和性能在W-CDMA系統基站中的使用將受到很大的限制。Doherty功放中，輔助功放工作于C類，主要的線性失真來源于輔助功放。國外已經將復合左右手材料（CRLH-TL）和缺陷地（DGS）結構用于Doherty功放，減小輔助功放的線性失真，但是在高功率條件下的相位失真仍然不能解決。

無線通訊系統對系統線性化和小型化的不斷要求，結構簡單的高線性度功放將被大量需求。開展從功放內部結構入手提高功放的線性度的研究就顯得非常重要。

緊致微帶諧振單元（Compact?Microstrip?Resonant?Cell，CMRC）結構具有抑制諧波和相位可調特點，該結構被廣泛應用在濾波器、耦合器和混頻器等微波器件中。應用CMRC技術實現高線性度Doherty功放將具有廣闊的實用價值。

發明內容

本發明提供一種基于緊致微帶諧振單元結構的高線性度多爾蒂功率放大器，結構具有低通功能，容易加工，并且還能使相位可調，線性度得到改善。

為實現上述目的，本發明提供一種基于緊致微帶諧振單元結構的高線性度多爾蒂功率放大器，該功率放大器包含并聯連接的主功放模塊與輔助功放模塊，該主功放模塊與輔助功放模塊的輸入端與輸出端分別對應電路連接多爾蒂功率放大器的總輸入端與總輸出端；輔助功放模塊輸入端與總輸入端之間串聯連接有相移模塊；

其特點是，上述主功放模塊輸出端與多爾蒂功率放大器總輸出端之間還串聯連接有緊致微帶諧振單元，用于補償輔助功放模塊的相位差；

上述緊致微帶諧振單元的諧振塊的輸出端口電路連接有電容。

上述的緊致微帶諧振單元為對稱二端口網絡結構。

上述的緊致微帶諧振單元整個對稱網絡的阻抗矩陣如式所示：

??????????（1）

其中，Z_e為輸入阻抗稱的偶模輸入阻抗，Z_o為奇模輸入阻抗；

由Z矩陣于S參數矩陣（2）相互轉換，得到公式（3）和（4）：

??????（2）

????????????????????????（3）

????????????????（4）

其中Zc為端口阻抗。

上述多爾蒂功率放大器鋪設于介質基板上，該介質基板的相對介電常數范圍為2至5之間；損耗角正切≤10-3；厚度h為0.8毫米。

上述緊致微帶諧振單元的輸入端和輸出端電路連接有匹配阻抗。

上述相移模塊具有90°相移。

本發明基于緊致微帶諧振單元結構的高線性度多爾蒂功率放大器和現有技術功率放大器相比，其優點在于，本發明在將傳統的多爾蒂（Doherty）功放中主功放的90^o補償線用新型的緊致微帶諧振單元（CMRC）替代，實現高線性的Doherty功放；通過改變新型加載電容的CMRC的電容值和內部結構，實現主功放后低通通帶的可調，同時實現對輔助功放的相位補償；從電路內部結構出發，不需要外加其它復雜電路，實現功放的高線性度，加工簡單，易于與其它微波電路集成，具有很強的實用性及應用前景。

附圖說明

圖1為本發明基于緊致微帶諧振單元結構的高線性度多爾蒂功率放大器的電路圖；

圖2為本發明基于緊致微帶諧振單元結構的高線性度多爾蒂功率放大器的緊致微帶諧振單元結構圖。

具體實施方式

以下結合附圖，進一步說明本發明的具體實施例。