[發明專利]帶缺陷地結構的Doherty放大器

有效

• 申請號: 201611175442.5
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN108206674B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 宋亮;尹利娟;宋賀倫;張耀輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F3/68
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

本發明公開了一種帶缺陷地結構的Doherty放大器，包括信號分離器、主放大電路、至少一個輔助放大電路及信號合路器；信號分離器對輸入信號進行分離后發送至主放大電路和輔助放大電路；主放大電路和輔助放大電路將信號分離器分離后的信號分別放大后輸入到信號合路器；信號合路器將主放大電路和輔助放大電路放大后的信號合路后輸出；輔助放大電路包括峰值放大器，峰值放大器輸出端傳輸線的下方設置有第一缺陷地結構。本發明提供的帶缺陷地結構的Doherty放大器，在峰值放大器輸出端傳輸線的下方設置第一缺陷地結構，從而抑制輔助放大電路輸出信號的諧波分量，提升了Doherty放大器的輸出功率、功率附加效率及線性度，同時，通過設置第一缺陷地結構可以縮小電路尺寸，降低制作成本。

技術領域

本發明涉及射頻功率放大器領域，尤其涉及一種帶缺陷地結構的Doherty放大器。

背景技術

移動通信技術發展迅猛，特別是隨著第三代、第四代移動通信電路的普及以及第五代移動通信電路的出現，對無線通訊系統的功率、帶寬、數據率以及線性度的要求都越來越高。在移動通訊領域，傳統方法使用Class AB類的功率放大器在保證輸出功率和效率的同時以獲得較好的線性度。為了在有限的帶寬內獲得較高的數據傳輸速率，則要求信號的峰均比較高，即需要功率放大器工作在功率回退狀態，但是，Class AB類功率放大器工作在功率回退時，其效率急劇下降，這意味著產生更大的熱耗，增加系統散熱成本，與移動通訊系統小型化、輕量化的需求相矛盾。

1936年W.H.Doherty于美國貝爾實驗室第一次提出Doherty功率放大器技術，近年來學者發現Doherty放大器是提高功率回退工作下功放效率的有效方法，電路結構相對較簡單，因此在現代移動通訊領域獲得廣泛應用，特別是在移動通訊基站中。

傳統Doherty放大器由至少兩個功率放大器組成，主放大器工作在B類或者AB類狀態，輔助放大器工作在C類狀態。因此，輔助放大器工作在強非線性偏置條件下，這將增大輸出信號的諧波分量，產生較多非線性分量信號，不利于系統獲得較高的線性度，并且諧波阻抗會對Doherty放大器的輸出功率和功率附加效率的提升產生不利影響。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種帶缺陷地結構的Doherty放大器，能夠提升Doherty放大器的輸出功率、功率附加效率及線性度，同時可以縮小電路尺寸，降低生產成本。

本發明提出的具體技術方案為：提供一種帶缺陷地結構的Doherty放大器，包括信號分離器、主放大電路、至少一個輔助放大電路及信號合路器；所述信號分離器對輸入信號進行分離后發送至所述主放大電路和所述輔助放大電路；所述主放大電路和所述輔助放大電路將所述信號分離器分離后的信號分別放大后輸入到所述信號合路器；所述信號合路器將所述主放大電路和所述輔助放大電路放大后的信號合路后輸出；所述輔助放大電路包括峰值放大器，所述峰值放大器輸出端傳輸線的下方設置有第一缺陷地結構。

進一步地，所述輔助放大電路還包括依次連接于所述峰值放大器輸入端傳輸線上的第一阻抗變換線和第一輸入匹配電路及依次連接于所述峰值放大器輸出端傳輸線上的第一輸出匹配電路和第一延遲線，所述第一阻抗變換線與所述信號分離器連接，所述第一延遲線與所述信號合路器的輸入端連接，所述缺陷地結構設置于所述第一延遲線的下方。

進一步地，所述第一阻抗變換線為四分之一波長微帶傳輸線，和/或所述第一阻抗變換線的阻抗為50歐姆。

進一步地，所述主放大電路包括載波放大器、連接于所述載波放大器輸入端傳輸線上的第二輸入匹配電路及依次連接于所述載波放大器輸出端傳輸線上的第二輸出匹配電路、第二延遲線和第二阻抗變換線；所述第二阻抗變換線與所述信號合路器的輸入端連接。

進一步地，所述第二延遲線的下方設置有第二缺陷地結構，和/或所述第二阻抗變換線的下方設置有第三缺陷地結構。

進一步地，所述第二阻抗變換線為四分之一波長微帶傳輸線，和/或所述第二阻抗變換線的阻抗為50歐姆。