[發明專利]一種基于電流復用驅動電路的Doherty功放芯片

在審

• 申請號: 202011606713.4
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112821871A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 盧陽;周九鼎;馬曉華;王語晨;趙子越;易楚朋;劉文良
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/56
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發明公開了一種基于電流復用驅動電路的Doherty功放芯片，Doherty功放芯片包括：前級驅動放大器A，用于提高信號的增益；末級Doherty功放B，所述末級Doherty功放B連接所述前級驅動放大器A，用于對增益提高后的信號進行功率放大。本發明通過將前兩級的驅動電路用帶有串聯諧振網絡的電流復用結構來實現，該技術可以提供20dB以上的增益、減小靜態功耗，其中的串聯LC諧振用于增強頻帶選擇能力。由于其結構比兩級級聯簡單，更有利于實現在芯片上的集成。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種基于電流復用驅動電路的Doherty功放芯片。

背景技術

對于當今的無線通信系統來說，發射機中的功率放大器至關重要。隨著5G時代的到來，Sub-6GHz頻段被首先使用，由于該頻段電磁波覆蓋能力較弱的特點，人們需要建立更多的小基站來滿足覆蓋需求，因此對于基站發射機功放的性能和尺寸要求越來越高。

為了保證通信系統的帶寬利用率，需要對信號作高階數字調制，這種已調信號往往有著高達10dB的峰均比，而且需要線性功放放大。常見的線性B類或AB類放大器飽和效率很高，但其在功率回退區的效率會迅速下降，這勢必會增加發射機的功耗和散熱器的體積，提高功放回退效率能大幅改善發射機能效，而Doherty放大器是通信中廣泛采用的提高回退效率的技術。由于目前5G頻譜的多數應用集中在以3.5GHz為代表的n78頻段，設計應用于小基站上的Doherty放大器中功率放大器芯片很有必要。

傳統的Doherty放大器結構如圖1所示，其基本結構由載波放大器C和峰值放大器P構成，其中載波放大器C偏置在AB類，峰值放大器P偏置在C類。載波放大器C后的變換線起阻抗變換作用，峰值放大器P前的補償線用于相位補償。高功率工作時，峰值放大器P和載波放大器C同時開啟，信號經功分器通過載波和峰值放大器P被同時放大，此時載波放大器C的負載為低阻抗；低功率工作時，峰值放大器P關閉，90°阻抗變換線將低負載阻抗變換為高阻抗，實現回退效率的提高。

以上只是Doherty放大器的基本原理，在實際應用中的Doherty放大器包含有一級或兩級預驅動電路，如圖2所示。這兩級預驅動電路只是用于提高系統增益，對于輸出功率沒有任何貢獻，其各自的偏置電路會產生靜態功耗而降低功放整體效率，因此減小驅動電路靜態功耗很有意義。

使用傳統的射頻電路板可以容易的實現這種電路架構，但是其體積較大，不適合在小基站上使用，因此有必要找到一種將低功耗兩級驅動電路和Doherty放大器集成到芯片上。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提出了一種基于電流復用驅動電路的Doherty功放芯片，用于解決Doherty放大器前級驅動電路的靜態功耗問題。

本發明提供了一種基于電流復用驅動電路的Doherty功放芯片。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種基于電流復用驅動電路的Doherty功放芯片，包括：

前級驅動放大器A，用于提高信號的增益；

末級Doherty功放B，所述末級Doherty功放B連接所述前級驅動放大器A，用于對增益提高后的信號進行功率放大；

所述前級驅動放大器A包括輸入匹配電路、級間匹配電路、第一輸出匹配電路、兩個基極偏置電路、電感L1、電感L2、電感Ls、晶體管Q1、晶體管Q2、電容C1和電容Cs，其中，