[发明专利]一种易于实现的多级Doherty功放

说明书

技术领域

无线通信。可以应用于Multi-carrier GSM，WCDMA，CDMA2000，LTE等各种通讯系统的基站功放中。

背景技术

使用Doherty技术可以显著改善功放的效率，在目前的无线通信基站中已广泛应用。他主要由一个均值功放和一个峰值功放构成，在小信号时仅均值功放工作，大信号下才由两管共同放大信号合路输出，同时峰值功放对均值功放的Load-Pull可进一步提高效率，这样实现了比一般合路功放更高的效率(附图1)。随着现在通信中一些大峰均比的信号的采用，加上节能环保的要求，要求功放在大动态范围内对大峰均比的信号均能保持较高的效率。设计更高效率的功放就成了众多工程师的目标，其中一个很自然的想法就是把目前常用的两级Doherty推广到多级呢，即用一个均值功放和n个峰值功放，在小信号时仅均值功放工作，当信号增大时，峰值功放1开始工作，随着信号继续增大，峰值功放2，直到峰值功放n依次开始工作。这样可以进一步提高功放在大动态范围信号下的效率。其实相关的理论研究早已展开，也有很多相关的专利技术被提出来，但实际广泛商业应用的电路还未见。

发明内容

本专利提出了一种易于实现的多级Doherty功放设计技术，比起目前文献能见到的方法更易于调试，更稳定可靠，更适合于目前常用的LDMOS功放管器件。

附图说明

图1.目前普遍使用的两级Doherty功放电路

图2.本专利提出的3级Doherty功放电路

图3.本专利提出的多级Doberty功放电路

图4.3级Doherty功放与其他功放技术的效率比较

具体实施方式

多级Doherty功放的示例，如附图3。微带的特征阻抗可以相应调整以避免过粗的低阻抗微带线。当第k级峰值功放没有工作时，峰值功放k从输出Q点看进去为高阻，经过λ/4微带线的变换，图中P点对地呈低阻，从而第k级之后的峰值功放的输出阻抗对整个功放不产生的影响，在调整时就可以从均值功放，峰值功放1，峰值功放2，……直到峰值功放n逐级调整。

图2是该专利用于3级Doherty功放设计的情形。输入可以是任意三路功分器，然后通过不同长度的微带调整到合适的相位，设计关键在于输出的Doherty合路网络。在小信号下时，峰值功放都不工作，D点对地阻抗开路，B点向D端看去是高阻。B点向A端看去的阻抗为16.7Ω，均值功放的输出负载电阻为50*50/16.7＝150Ω。在中等功率情况下，峰值功放1从截止开始工作。均值功放的输出负载电阻由150Ω逐步降低到50Ω，峰值功放1的输出负载电阻由∞逐步降低到100Ω。在大功率情况下，峰值功放2开始工作。均值功放的输出负载电阻维持50Ω，峰值功放1的输出负载电阻由100Ω逐步降低到50Ω，峰值功放2的输出负载电阻由∞逐步降低到50Ω。这是均值功放和峰值功放选择同样的器件的情形，如果选择不同功率的器件，可以做到更平坦和更高的效率，图4大体画出了三级功放的效率曲线。