[实用新型]一种Doherty驱动Doherty功率放大器

说明书

本实用新型公开了一种Doherty驱动Doherty功率放大器，包括输入移相分配网络、共源驱动主功率放大网络、共源驱动辅助功率放大网络、级间移相分配网络、堆叠主功率放大网络、堆叠辅助功率放大网络以及输出移相隔直网络。本实用新型采用共源Doherty放大器来驱动晶体管堆叠Doherty放大器的结构，有效利用了共源级放大器的低输入阻抗以及低功率高效率回退特性，在提高了整个放大器功率增益的同时还提高了多级放大器的级联回退效率，并且可以避免集成电路工艺的低击穿电压特性，提高电路的稳定性与可靠性。本实用新型所实现的Doherty驱动Doherty功率放大器芯片电路，输出功率高、6dB回退效率高、功率增益高。

技术领域

本实用新型属于场效应晶体管微波射频功率放大器和集成电路技术领域，具体涉及一种 Doherty驱动Doherty功率放大器的设计。

背景技术

随着3G、4G-LTE等民用通信市场的快速发展，以及5G通信的前期布局，通信系统的射频信号往往采用非恒包络的信号进行传输，这就要求通信系统中研发高增益、高回退效率、低成本的Doherty功率放大器芯片。

然而，在Doherty功率放大器芯片设计中，一直存在一些设计难题，主要体现在：

(1)高功率和高效率指标兼容难度较大：由于未来5G市场的驱使，射频前端发射机迫切需要工作在高频频段的高功率、高效率的Doherty放大器，但是现有的频段的应用电路必须采用栅长较小、特征频率较高的半导体工艺晶体管，受到其低击穿电压的影响，功率放大器的电压摆幅将受到较大的限制，因此也就限制了功率晶体管的功率容量，为了获得高功率指标而采用的多晶体管并联结构往往是以牺牲效率指标为代价的，因此高功率和高效率指标兼容难度较大。

(2)高增益高回退效率指标兼容难度较大：为了获得高增益指标，往往需要采用多级放大结构，但是这些驱动放大结构往往采用常规的AB类驱动放大器，其回退效率较低，这也就导致高增益高回退效率指标兼容难度较大。

常见的射频高增益Doherty功率放大器的电路结构有很多，但是受上述因素制约下，可以实现高增益高回退效率的结构不多。常规解决方法是采用AB类驱动放大器驱动Doherty 放大器，这将导致级联放大器的回退效率较低；或者在设计Doherty放大器时，主功率放大器和辅助功率放大器均采用多级结构，但是这样实际还是利用常规AB类驱动放大器提高 Doherty的增益，回退效率指标改善不大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种Doherty驱动Doherty功率放大器，采用共源Doherty驱动晶体管堆叠Doherty放大器的结构，在提高了整个放大器功率增益的同时还提高了多级放大器的级联回退效率，避免了集成电路工艺的低击穿电压特性，具有输出功率高、6dB回退效率高、功率增益高的优点。

本实用新型的技术方案为：一种Doherty驱动Doherty功率放大器，包括输入移相分配网络、共源驱动主功率放大网络、共源驱动辅助功率放大网络、级间移相分配网络、堆叠主功率放大网络、堆叠辅助功率放大网络以及输出移相隔直网络；输入移相分配网络的输入端为整个Doherty功率放大器的输入端，其第一输出端与共源驱动主功率放大网络的输入端连接，其第二输出端与共源驱动辅助功率放大网络的输入端连接；级间移相分配网络的输入端分别与共源驱动主功率放大网络的输出端以及共源驱动辅助功率放大网络的输出端连接，其第一输出端与堆叠主功率放大网络的输入端连接，其第二输出端与堆叠辅助功率放大网络的输入端连接；输出移相隔直网络的输入端分别与堆叠主功率放大网络的输出端以及堆叠辅助功率放大网络的输出端连接，其输出端为整个Doherty功率放大器的输出端。