[发明专利]环形器功放电路及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种环形器功放电路及其设计方法。

背景技术

面对目前日益激烈的市场竞争，基站产品的性能高低是业内竞争的主要焦点，功率放大单元作为基站的重要组成部分，直接关系着发射信号的质量和通信效果。

随着功放领域向高效率、高线性、高峰均比和高宽带等趋势转变，对功放的可靠性要求更加严格。在功放设计中，环行器一般应用在功放输出端和负载(天线，双工器等)之间，实现信号的单向传输，在电路中用于功放的输出端，保护末级大功率功放管，起到改善功放驻波，增加反向隔离，避免功放失配损坏的作用，是整个功放可靠性设计中不可或缺的重要环节。

在功放领域，比较常见的是功放输出接单个环行器的设计，通常单个环行器的隔离度在在23dB左右，驻波在-20dB以下。如图1所示，输入端接功放输出端，输出端接负载(天线，双工器等)，负载端端接50欧姆功率负载。信号由输入端进输出端出，输出端与50欧姆匹配，起到改善驻波的作用。反射信号从输出端传向负载端由50欧姆功率负载吸收，起到避免功放失配损坏的作用。

目前单环行器的隔离度一般在23dB左右，最高的标称值也只有28dB，但在实际应用中还往往达不到标称的指标。当功放负载驻波较好，比较稳定时，单环行器的隔离效果还可以满足需求。但是当功放所接的负载比较敏感，驻波较差时，单环行器的隔离能力就显的不足，从输出端反射到输入端的功率就会严重影响功放指标，甚至会烧毁功放。

发明内容

本发明实施例提供了一种环形器功放电路及其设计方法，以解决现有的单环形器隔离能力不足的问题。

本发明实施例提供了一种环形器功放电路，包括功放、环形器、功率负载和负载，所述功放的输出端与所述环形器的输入端相连，所述负载与所述环形器的输出端相连，所述功率负载与所述环形器的负载端相连，其中：

所述环形器为N级环形器或M节环形器，其中，N、M均为大于1的整数。

优选地，当所述环形器为N级环形器时，第一级环形器的输入端与所述功放相连，第N级环形器的输出端与所述负载相连，第i级环形器的输出端与第(i+1)级环形器的输入端相连，所述第一至第N级环形器的负载端相连后与所述功率负载相连；其中，i+1为大于1且小于等于N的整数。

优选地，当所述环形器为N级环形器时，第一级环形器的输入端与所述功放相连，第N级环形器的输出端与所述负载相连，第i级环形器的输出端与第(i+1)级环形器的输入端相连，所述第一至第N级环形器的负载端分别与各自的功率负载相连；其中，i+1为大于1且小于等于N的整数。

优选地，所述N级环形器的插损值为0.4-0.6分贝。

优选地，所述M节环形器优选为双节环形器。

优选地，所述M节环形器的插损值为0.2-0.3分贝。

本发明实施例还提供了一种环形器功放电路的设计方法，其特征在于，该方法包括：

将功放的输出端与多环形器的输入端相连；

将所述多环形器的输出端与负载相连；

将所述多环形器的负载端与功率负载相连；

其中，所述多环形器为N级环形器或M节环形器，N、M均为大于1的整数。

优选地，当所述环形器为N级环形器时，所述将功放的输出端与多环形器的输入端相连包括：将所述功放的输出端与第一级环形器的输入端相连；

所述将所述多环形器的输出端与负载相连包括：将所述第N级环形器的输出端与所述负载相连；

所述将所述多环形器的负载端与功率负载相连包括：将第i级环形器的输出端与第(i+1)级环形器的输入端相连，i+1为大于1且小于等于N的整数；

将第一至第N级环形器的负载端相连后与所述功率负载相连。

优选地，当所述环形器为N级环形器时，所述将功放的输出端与多环形器的输入端相连包括：将所述功放的输出端与第一级环形器的输入端相连；

所述将所述多环形器的输出端与负载相连包括：将所述第N级环形器的输出端与所述负载相连；

所述将所述多环形器的负载端与功率负载相连包括：将第i级环形器的输出端与第(i+1)级环形器的输入端相连，i+1为大于1且小于等于N的整数；将第一至第N级环形器的负载端分别与各自的功率负载相连。

优选地，所述M节环形器优选为双节环形器。

上述环形器功放电路设计方法设计的环形器功放电路，提高了环形器的隔离度，对改善功放驻波，保证指标稳定，避免功放失配损坏以及提高功放可靠性都具有十分重要的意义。