[發明專利]一種功率放大裝置、射頻拉遠單元及基站

有效

• 申請號: 201780084448.8
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN110199474B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 張順忠;張立鵬;蔡中華
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 李欣

一種功率放大裝置、射頻拉遠單元及基站，用于提升功放效率。功率放大裝置包括包絡調制器(201)、主功率放大器(202)和第一輔助功率放大器(203)。包絡調制器(201)，與主功率放大器(202)的漏極相連，用于根據接收到的包絡信號得到包絡電壓，向主功率放大器(202)的漏極輸出包絡電壓；主功率放大器(202)用于對主功率放大器(202)的柵極輸入的信號進行放大處理，且通過與包絡調制器(201)相連，將從包絡調制器(201)接收到的包絡電壓作為工作電壓，以及通過與第一輔助功率放大器(203)相連，向第一輔助功率放大器(203)的漏極輸出包絡電壓；第一輔助功率放大器(203)對第一輔助功率放大器(203)的柵極輸入的信號進行放大處理，且通過主功率放大器(202)相連，將從主功率放大器(202)接收到的包絡電壓作為工作電壓。

技術領域

本申請涉及通信技術領域，特別涉及一種功率放大裝置、射頻拉遠單元及基站。

背景技術

功率放大器(Power Amplifier，PA)是無線通信基站中的一個重要組成部分，功率放大器可簡稱為功放，功放的效率決定了基站的功耗、尺寸、熱設計等。目前，為了提高頻譜的利用效率，無線通信采用了多種不同制式的調制信號，如正交頻分復用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFMA)、碼分多址(Code-Division Multiple Access，CDMA)、時分多址(Time division multiple access，TDMA)等，根據相關協議的規定，這些制式的信號具有大小不同的峰均比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)，如OFDM信號的峰均比為10～12dB。高峰均比的信號在基站中對功放有更高的要求，基站功放為了不失真的放大這些高峰均比的信號，一種方法是采用功率回退的方法，就是讓功放工作在A類或AB類狀態，遠離飽和區，進入線性工作區，從而改善了功放的線性度。但根據功率管的特性，這種方法會引起功放效率的大幅度下降，在同樣輸出功率下，使基站的能耗大大增加。

為了提升在采用功率回退方法放大信號時的功放效率，現有技術中提出將包絡跟蹤(ET，envelope tracking)與多赫蒂(Doherty)放大器結合，利用多赫蒂放大器的回退效率優勢，提升高峰均比信號在回退下的功放效率。如圖1所示，將Doherty放大器的主功率放大器(簡稱主功放)與包絡調制器相連，由包絡調制器對信號進行包絡跟蹤并提供主功放的工作電壓，同時，輔助功率放大器(簡稱輔助功放)采用一個固定電壓供電，主功率放大器的輸出端以及輔助功率放大器的輸出端分別通過高通隔直電容后相連，高通隔直電容可以起到避免主功率放大器的輸出信號與輔助功率放大器的輸出信號互擾。雖然該技術可以利用Doherty的回退效率優勢，提升高峰均比信號在回退下的效率，但是由于主功放和輔助功放電壓比越大，Doherty的非對稱也越大，效率的凹坑也越大，因此效率提升效果有限，而且由于輔助功放的功率管的擊穿電壓受限，輔助功放的固定電壓無法配置在很高的電壓下，因此無法進一步提升功放的飽和功率。

發明內容

本申請提供一種功率放大裝置、射頻拉遠單元及基站，用以解決基于現有結構的功率放大裝置在工作時，功放效率提升有限的問題。

一方面，提供一種功率放大裝置，通過在兩個功率管之間傳遞包絡電壓，包絡調制器輸出的包絡電壓從主功率放大器傳遞至輔助功率放大器，主功率放大器和輔助功率放大器均使用包絡調制器輸出的包絡電壓作為工作電壓，包絡電壓跟蹤包絡信號的幅度變化而變化，使功率放大裝置工作在包絡跟蹤的多赫蒂放大器模式下。由于主功率放大器及輔助功率放大器的工作電壓可以同時調節，提升了功率放大裝置的對稱性，不易出現效率丟失現象，利用多赫蒂放大器在功率回退下的效率優勢，同時結合包絡跟蹤技術，提升了功放的飽和功率，增強了功率放大裝置的效率，特別是在放大高功率和高峰均比信號的工作狀態下，可以達到較高效率。