[發明專利]功率放大器

在審

• 申請號: 201610723607.1
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN107786169A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 余敏德
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/30;H03F1/56;H03F3/19;H03F3/21;H03F3/24
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種功率放大器。

背景技術

目前，隨著無線通訊市場競爭的日益激烈，基站產品的性能高低成為業內競爭的主要焦點。而功率放大器作為基站的重要組成部分，直接關系著基站發射信號的質量和通信效果。為了提高傳輸速率，更加有效地利用頻譜資源，現階段基站廣泛采用正交頻分復用技術(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，簡稱OFDM)、寬帶碼分多址技術(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱WCDMA)及長期演進技術(Long Term Evolution，簡稱LTE)等高峰均比調制方式，因此要求功放在高峰均比的條件下正常工作，不但要滿足線性指標要求，同時需要到達較高的工作效率，現階段Doherty功放配合數字預失真技術(Digital Pre-Distortion，簡稱DPD)可以較好地滿足上述要求，因此，Doherty功放成為目前基站應用的研究熱點。

為了提高基站覆蓋范圍，滿足基站不斷增加的輸出功率要求，目前主要采用多路Doherty功放，如3路Doherty、4路Doherty或采用多個雙路Doherty進行功率合成的方法來增加功率放大器的輸出功率。多路Doherty設計難度較大，且由于射頻功率主要由主功放功率管輸出，因此該射頻功率管發熱較為嚴重，對于功放的散熱和可靠性有一定影響，同時4路Doherty電路由于設計難度和電路一致性的問題更加突出，實際應用的場景則較為少見，3路Doherty電路較為常用，但3路Doherty電路在某些場合同樣存在輸出功率不足和電路設計相對復雜的問題。兩路Doherty功放通過3dB電橋或Wilkinson功分器組成的功率合路電路進行合路可以達到功率合成提高輸出功率的目的。

目前使用的兩路Doherty功放，功率合成網絡為通用的3dB電橋或Wilkinson功分器，具有電路設計相對簡單的優點，可以在一定程度上克服4路Doherty設計復雜和3路Doherty輸出功率受限的問題，但由于在功放輸出端增加了合路單元，不可避免地引入該電路的插入損耗從而在功放輸出功率和工作效率方面有所損失。為降低電路損耗近期推出了改進型WILKINSON功分器進行合路方案，此方案巧妙地利用變阻WILKINSON功分器直接完成了原先需要分別設計的Doherty阻抗變換和功率合成2種電路功能，在簡化了電路設計的同時降低了電路損耗。

現有技術中，目前使用改進型WILKINSON功分器進行功率合成時，由于改進型WILKINSON功分器的隔離電阻無法接地造成隔離電阻散熱條件相對較差，導致整個功率放大器容易發燙，從而影響輸出功率和功率放大器的使用壽命，同時隔離電阻的分布參數對隔離度和插入損耗影響較大，并且隔離電阻的取值范圍也有一定要求，因此在微波高功率應用時有一定限制。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種輸出功率高且散熱效果好的功率放大器。

根據本發明實施例的一種功率放大器，包括兩個Doherty功放模塊和合路模塊，所述兩個Doherty功放模塊分別連接所述功率放大器的輸入端，以及所述合路模塊連接在所述兩個Doherty功放模塊的輸出端及所述功率放大器的輸出端之間，其中：

所述合路模塊包括隔離電路和兩段1/4波長微帶線，每個所述Doherty功放模塊的輸出端及所述功率放大器的輸出端之間均連接一段所述1/4波長微帶線，所述隔離電路包括至少兩段微帶線，所述至少兩段微帶線串行連接在兩個所述Doherty功放模塊的輸出端之間，每相鄰的兩段所述微帶線之間的連接點上均連接有一隔離電阻，所述隔離電阻的另一端接地。

另外，根據本發明上述實施例的一種功率放大器，還可以具有如下附加的技術特征：

所述至少兩段微帶線包括第一1/4波長微帶線及3/4波長微帶線，所述第一1/4波長微帶線及所述3/4波長微帶線之間的連接點上連接有第一隔離電阻。

所述第一1/4波長微帶線的阻抗與所述3/4波長微帶線的阻抗均為Z0，所述第一隔離電阻的阻值R滿足：R＝Z0²/50。

所述至少兩段微帶線包括兩段第二1/4波長微帶線及1/2波長微帶線，所述1/2波長微帶線連接在所述兩段第二1/4波長微帶線之間，每段所述第二1/4波長微帶線與所述1/2波長微帶線之間的連接點上均連接有第二隔離電阻，每個所述第二隔離電阻的另一端接地。