[实用新型]一种高效功率放大器

说明书

本实用新型涉及无线通信基站技术领域，提供一种高效功率放大器，包括2dB耦合器、负载、载波路输入匹配电路、载波路输出匹配电路、功率放大管，第一微带补偿线、第二微带补偿线、合成电路、阻抗变换线以及信号输出端；信号进入2dB耦合器后分成两路；一路信号从左至右依次经过第一微带补偿线、载波路输入匹配电路、载波放大器以及载波路输出匹配电路；另一路信号从左至右依次经过峰值路输入匹配电路、峰值放大器、峰值路输出匹配电路以及第二微带补偿线；两路信号经过合成电路合成一路信号，再经过阻抗变换线后，从信号输出端输出被放大的信号。本实用新型既满足了高效率的要求，有着400W的峰值功率，又能做到成本低廉，同时又能保证功放工作可靠。

技术领域

本实用新型涉及无线通信基站技术领域，更具体地说，是涉及一种高效功率放大器。

背景技术

随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信方兴未艾，第五代移动通信已经进入研究试点。当今的移动通信网络覆盖已经不能满足现今的数据通信业务需求。然而，因频谱资源有限，如何提高频频资源利用率就成了当前首要课题。 OFDM技术即正交频分复用技术因此孕育而生，这是一种基于多载波的高速传输技术，通过多载波的相互正交，以高效利用有限的频谱资源。其主要思想是将总带宽分解为众多子载波并行传输，以有效消除或减少信号波形间的干扰，提高频谱利用率。

OFDM技术虽然可以通过添循环前缀来有效地减小和消除了码间干扰，但它的信号会存在比较高的峰均比(peak-to-average ratio，简称PAR)，高峰均比的信号对基站的功率放大器的要求较高，当信号的峰均比超过功率放大器的线性动态范围时,会引入非线性失真，影响信号的传输性能。基站的功率放大器为了不失真的放大这些高峰均比的信号，减小误码率，需要功率放大器有比较大的功率容量，保证信号在峰值的时候不会被压缩，而功率回退则是减小失真的最直接方式，但是这样做效率很低，功率回退会降低放大器单元的电流效率，增加了耗电量，例如一个饱和功率为200W的放大功率管，在输出功率为60W的时候，效率仅为25％，而总消耗的直流电源功率为240W，其他180W的功率转化为热能而消耗掉，如果不能够及时将热能转移，将会导致结温迅速升高而最终烧坏。随着频率的增加，以及基础小型化的要求，对放大器模块的散热提出了更苛刻的要求，即对功率放大模块的电流效率提出了更高的要求。传统的功率放大器模块其内部的功率放大管主要工作在A类或者AB类状态下，电流效率低，散热要求高，散热器的尺寸比较大。

既如何让功率放大器即有着大的功率容量，同时在功率回退比较多的情况下有保持较高的电流效率，成为急需解决的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用非对称Doherty技术的高效功率放大器，使得其既有着400W的峰值功率，同时在功率回退8dB即输出48dbm (64W)功率的时候，电流依然可以维持在高效率，Doherty技术同其他技术相比，有着结构简单、成本低廉，对系统线性度影响相对较小，并且及其适用于高峰均比的现代无线信号效率传输的优点，因此成为现代无线通信放大器设计中最有商用前景的技术。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种高效功率放大器，包括：信号输入端、2dB耦合器、负载、载波路输入匹配电路、载波路输出匹配电路、功率放大管，第一微带补偿线、第二微带补偿线、合成电路、阻抗变换线以及信号输出端；所述功率放大管包括载波放大器和峰值放大器，所述2dB耦合器为四端口定向耦合器，包括输入端、-90°直通端、0°耦合端以及隔离端，所述隔离端与负载相连接，从信号输入端输入的一路信号从输入端进入2dB耦合器后分成两路信号；一路信号从-90°直通端输出，从左至右依次经过第一微带补偿线、载波路输入匹配电路、载波放大器以及载波路输出匹配电路；另一路信号从所述0°耦合端输出，从左至右，依次经过峰值路输入匹配电路、峰值放大器、峰值路输出匹配电路以及第二微带补偿线；两路经过功率放大器放大后的信号最终到达所述合成电路，合成一路信号再经过阻抗变换线后，从信号输出端输出被放大的信号。