[發(fā)明專利]一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010178492.9
• 申請日: 2020-03-14
• 公開（公告）號: CN111384901B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉華;聶榮鄒
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H03F1/07
• 分類號: H03F1/07
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

1.一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器，其特征在于，包括三路等分功分器(1)、相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(2)、載波放大電路(3)、第一峰值放大電路(4)、第二峰值放大電路(5)、補(bǔ)償線(6)和后匹配網(wǎng)絡(luò)(7)，所述三路等分功分器(1)的輸出端分別連接到相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(2)的三個(gè)輸入端，所述相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(2)的三個(gè)輸出端分別連接載波放大電路(3)、第一峰值放大電路(4)和第二峰值放大電路(5)的輸入端，所述的載波放大電路(3)的輸出端直接連接到后匹配網(wǎng)絡(luò)(7)的輸入端，第一峰值放大電路(4)和第二峰值放大電路(5)的輸出端均通過補(bǔ)償線(6)連接到后匹配網(wǎng)絡(luò)(7)的輸入端；

所述載波放大電路(3)包括依次串接的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(3-1)、載波放大器(3-2)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(3-3)；所述第一峰值放大電路(4)包括依次串接的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(4-1)、第一峰值放大器(4-2)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(4-3)；所述第二峰值放大電路(5)包括依次串接的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(5-1)、第二峰值放大器(5-2)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(5-3)；

所述載波放大電路(3)、第一峰值放大電路(4)和第二峰值放大電路(5)中的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(3-3、4-3、5-3)均采用由先串聯(lián)電感后并聯(lián)電容的L型LC匹配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換得到的短截微帶線來實(shí)現(xiàn)輸出阻抗匹配；所述載波放大電路(3)的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(3-3)滿足：當(dāng)后匹配網(wǎng)絡(luò)(7)前面連接的結(jié)構(gòu)的負(fù)載阻抗Z₀由臨界回退點(diǎn)處的R變到飽和點(diǎn)處的3R時(shí)，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)(3-3)的輸入阻抗Z_opt的實(shí)部不變、虛部減小；所述載波放大電路(3)的L型LC匹配網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成微帶線構(gòu)成的分布參數(shù)匹配網(wǎng)絡(luò)后，經(jīng)過利用ADS電磁仿真平臺搭建的優(yōu)化電路，得到最終輸出匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)果；

所述后匹配網(wǎng)絡(luò)(7)為特征阻抗為的λ/4微帶線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器，其特征在于，所述三路等分功分器(1)采用兩節(jié)三路等分威爾金森功分器，每節(jié)中間連接有兩個(gè)相同阻值的隔離電阻。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器，其特征在于，所述相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)(2)采用50Ω微帶線設(shè)計(jì)，其電長度由載波放大電路(3)分別與第一峰值放大電路(4)、第二峰值放大電路(5)之間的輸出信號在合路點(diǎn)處的相位關(guān)系所決定，以保證輸出信號在合路點(diǎn)能夠同相合成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器，其特征在于，所述載波放大電路(3)、第一峰值放大電路(4)、第二峰值放大電路(5)中的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)(3-1、4-1、5-1)均采用多節(jié)高低阻抗線來實(shí)現(xiàn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器，其特征在于，所述載波放大器(3-2)、第一峰值放大器(4-2)和第二峰值放大器(5-2)均采用晶體管實(shí)現(xiàn)，分別處于AB類、C類和C類偏置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器，其特征在于，所述載波放大器(3-2)、第一峰值放大器(4-2)和第二峰值放大器(5-2)的漏極均采用相同電壓的直流電源供電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于后匹配網(wǎng)絡(luò)的寬帶高效率三路Doherty功率放大器，其特征在于，所述補(bǔ)償線均為特征阻抗為3R的微帶線，其電長度通過ADS電磁仿真軟件仿真得到的第一峰值放大器和第二峰值放大器小信號工作狀態(tài)下的S₂₂在smith圓圖上的位置決定，通過該補(bǔ)償線將第一峰值放大電路和第二峰值放大電路在關(guān)閉狀態(tài)下的輸出阻抗拉到高阻抗區(qū)域，防止功率泄露。