[发明专利]一种提高线性度的并行结构功率放大器

说明书

本发明公开了一种提高线性度的并行结构功率放大器。不等分功率分配器将较大功率的上路信号输出至上路可调相移网络，将较小功率的下路信号输出至下路可调相移网络。上路可调相移网络将上路信号进行相位调整后输出至上路放大单元。下路可调相移网络将下路信号进行相位调整后输出至下路放大单元。处于A类偏置状态的上路放大器将上路信号放大后输出至不等分合路器的上路输入端。处于B类偏置状态的下路放大器将下路信号放大后输出至不等分合路器的下路输入端。本发明通过调整上路和下路信号相位和幅度特性，抵消信号中的非线性特性，进而增强功率放大器的线性度。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体来说，涉及一种提高线性度的并行结构功率放大器。

背景技术

射频功率放大器是无线通信系统的核心器件，一般位于发射链路末端，即发射天线的前级电路。考虑到无线传输会有较大链路衰减，无线通信过程中需要发射端发射的无线信号具有足够大的能量，才能实现远距离无线通信。因此，功率放大器的作用就是把发射信号的功率放大到足够大，并馈送到天线上辐射出去。功率放大器的输出功率指标对整个无线发射机的性能产生重要的影响。此外，为了避免产生带外杂散和带内失真，功率放大器的线性度也是设计过程中关注的重要指标。因此，提高功率放大器的功率和线性度已经成为如今无线通信领域的热点课题。

平衡式功率放大器是实际工程中广泛使用的提高功率放大器输出功率的技术。该技术将多个相同的功率放大器的输出通过合路器进行功率合成，从而增加输出功率。传统的两路平衡式功率放大器如图1所示，包括对称功率分配器、上路放大器，下路放大器和对称合路器，其基本原理为：输入功率由对称功率分配器等分为上路信号和下路信号，上路信号和下路信号分别由偏置状态相同的上路放大器和下路放大器放大后，以相同相位输出至对称合路器进行叠加，从而产生功率提高的效果。

然而，发明人在研究中发现，对于传统平衡式功率放大器，上路放大器和下路放大器偏置状态相同，使得平衡式放大器的增益特性与单个上路或者下路放大器相同，同样存在增益压缩的现象，使得线性度较差。平衡式功率放大器在提高输出功率的同时，并未对功率放大器的增益平坦度和线性度产生改善。因此，如何增强平衡式功率放大器的线性度对于提高无线通信系统性能，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高线性度的并行结构功率放大器，以提高功率放大器的线性度。

为了解决以上技术问题，本发明并行结构功率放大器在将上路信号和下路信号合路以提高放大器输出功率的同时，通过调整上路信号和下路信号的相位和幅度特性，抵消合路以后信号中的非线性特性，从而提高功率放大器的线性度，具体技术方案如下：

一种提高线性度的并行结构功率放大器，包括不等分功率分配器(10)、上路可调相移网络(20)、上路放大单元(30)、下路可调相移网络(40)、下路放大单元(50)和不等分合路器(60)；其特征在于：输入信号连接所述不等分功率分配器(10)的输入端，不等分功率分配器(10)的上路输出端顺序连接所述上路可调相移网络(20)和上路放大单元(30)的输入端，不等分功率分配器(10)的下路输出端顺序连接所述下路可调相移网络(40)和所述下路放大单元(50)的输入端，上路放大单元(30)和所述下路放大单元(50)的输出端分别连接所述不等分合路器(60)的上路和下路输入端；所述上路放大单元(30)包括上路放大器(301)和上路偏置状态控制器(302)，所述下路放大单元(50)包括下路放大器(501)和下路偏置状态控制器(502)，所述上路偏置状态控制器(302)与所述上路放大器(301)电源端相连，所述上路偏置状态控制器(502)与所述上路放大器(501)电源端相连。

所述不等分功率分配器(10)将较大功率的上路信号输出至上路可调相移网络(20)，将较小功率的下路信号输出至下路可调相移网络(40)。