[发明专利]一种提高Doherty功放线性效率的方法及装置

说明书

本发明公开了一种提高Doherty功放线性效率的方法及装置，包括输入功分器将输入信号分为两路输入，一路为主功放支路，另一路为辅功放支路；耦合部分输入信号进入包络采样器对输入信号的包络进行采样；依据包络采样器得到的输入信号包络，电压调制器按照电压调制规则分别对主功放和辅功放的电压进行调制；主功放支路和辅功放支路上的信号经过主功放和辅功放放大后，经输出合路器后输出。本发明按照电压调制器的电压调制规则对Doherty功放的主功放和辅功放的电压进行调制，使其随输入信号幅度变化，这样功放一直工作在高效率区域，从而显著提升功放效率，能够在较大的功率范围内获得最高的Doherty功放效率。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种提高Doherty功放线性效率的方法及装置。

背景技术

为了提高无线通信系统的覆盖范围，需要采用功率放大器将通信系统的信号进行放大输出至天线。功率放大器工作时随输出功率增大，效率逐渐提高，到达饱和时效率达到最高。为了提高提升信息传输速率，现代无线通信系统采用峰均比较高的调制信号。为了避免信号产生失真，影响信息传输的准确性，通信系统中的功率放大器需要工作在回退状态。

为了提高功放的回退效率，现代无线通信系统中多采用Doherty功放。Doherty功放由主功放和辅功放两路构成，其中主功放用于放大信号的绝大部分，辅功放用于放大信号的峰值部分，主功放偏置在AB类，辅功放偏置在C类，在平均功率处，只有主功放工作，且此时主功放负载阻抗为高效率阻抗，从而提升了功放的回退效率；在峰值功率处，主功放和辅功放同时工作，此时主功放的负载阻抗受辅功放调制，主功放负载阻抗为高功率阻抗，从而提高了功放的饱和功率，保证了不同幅度的信号都能被线性放大。如上所述，Doherty功放提高了信号幅度接近平均功率时的效率，但是在信号幅度偏离平均功率较大时，Doherty功放效率仍然较低，功放效率仍有提升空间。

因此，为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种提高Doherty功放线性效率的方法及装置，本发明利用电压调制器对Doherty功放的主功放和辅功放的电压进行调制，使其随输入信号幅度变化，这样功放一直工作在高效率区域，从而提升功放效率。

发明内容

本发明的一个目的提供一种提高Doherty功放线性效率的方法，包括：

输入功分器将输入信号分为两路输入，一路为主功放支路，另一路为辅功放支路；

耦合部分输入信号进入包络采样器对输入信号的包络进行采样；

依据包络采样器得到的输入信号包络，电压调制器按照电压调制规则分别对主功放和辅功放的电压进行调制；

主功放支路和辅功放支路上的信号经过主功放和辅功放放大后，经输出合路器后输出。

采用以上技术方案，输入信号在分别进入主功放和辅功放前进行相位补偿和延时，使主功放和辅功放放大信号时与电压调制器的输出电压同步。

采用以上技术方案，所述电压调制器的电压调制规则通过比较信号幅度与累计平均功率的关系实施对应的电压调制动作，具体内容如下：

在信号幅度低于累计平均功率时，调整主功放的供电电压，使主功放一直工作在接近饱和的线性区，辅功放的电压不变，以获得最高的Doherty功放效率；

在信号幅度高于累计平均功率时，调整辅功放的供电电压，使辅功放一直工作在接近饱和的线性区，主功放的电压不变，以获得最高的Doherty功放效率。

采用以上技术方案，所述主功放进行负载调制以实现主功放在平均功率处的效率提升。

采用以上技术方案，所述主功放支路和辅功放支路的相位差异进行相位补偿以保证合路输出时Doherty功放的性能。

本发明的另一个目的是提供一种提高Doherty功放线性效率的装置，包括：