[发明专利]一种适用于5G基站的Doherty功率放大器及主功放输出匹配结构

说明书

本发明涉及一种适用于5G基站的Doherty功率放大器及主功放输出匹配结构，Doherty功率放大器主要包括：功分器、F类功率放大器和C类功率放大器，信号通过功分器同时进入所述F类功率放大器与C类功率放大器，所述F类功率放大器为主功放，C类功率放大器为辅助功放，所述C类功率放大器未开启时由F类功率放大器提供整个放大器在回退点处的效率，所述C类开启后与F类功率放大器共同提供输出功率与PAE，应用动态功分，使PAE在整个回退区间内都有较高的值；同时为了解决5G基站需要小型化的要求，提出了一种集成二次谐波，三次谐波，基波匹配的输出匹配结构，减少了电路复杂程度，便于功放高效小型化运行。

技术领域：

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种适用于5G基站的Doherty功率放大器及主功放输出匹配结构。

背景技术：

随着5G时代的降临且5G产品逐步商业化，整个行业对射频功率放大器提出了更高的要求，如更高的效率，更大的功率回退范围，更小的体积，作为一种高效率技术，采用Doherty结构的功放能够一定程度上满足上述需求。Doherty功放一般由两个功率放大器组成，信号通过功分器同时进入两个放大器内，这两个功放分别工作在AB类与C类，其中主功放工作在AB类，辅助功放工作在C类，C类功放未开启时由AB类功放提供整个放大器在回退点处的效率，之后C类开启，共同提供输出功率与PAE，由于这种工作原理，Doherty结构功放能够提供一定的功率回退范围且在整个回退范围内，功放都能够拥有较高的PAE。为了获得更高的效率，主功放也可以用F类功放来代替，F类功放是在AB类功放的基础上对谐波进行了匹配，从而能够在AB类的基础上将PAE提升的更高。但F类功率放大器在基波匹配的基础上增加了二次，三次等谐波匹配网络，往往使得电路变得庞大而复杂，不利于5G基站功放小型化的要求。

发明内容：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种适用于5G基站的Doherty功率放大器及主功放输出匹配结构，其特征在于：所述Doherty功率放大器包含功分器、F类功率放大器和C类功率放大器，信号通过功分器同时进入所述F类功率放大器与C类功率放大器，所述F类功率放大器为主功放，C类功率放大器为辅助功放，所述C类功率放大器未开启时由F类功率放大器提供整个放大器在回退点处的效率，所述C类功率放大器开启后与F类功率放大器共同提供输出功率与PAE。

作为优选，所述F类功率放大器包含主功放输出匹配结构，且所述主功放输出匹配结构集成了二次谐波、三次谐波以及基波匹配。

作为优选，所述Doherty功率放大器应用了动态功分，以及1：3的晶体管输出功率比，回退范围可达到12dbm，PAE在整个回退区间内都有较高的值。

一种主功放输出匹配结构，所述主功放输出匹配结构由微带线组成，利用微带线特征阻抗匹配基波，并利用微带线电长度匹配二次、三次谐波，具体包含TLIN1 、TLIN2 、TLIN3、 TLIN4 、TLIN5 与TLIN6，其中TLIN1与TLIN2通过并联关系连接在一起，TLIN3则分别与TLIN2，TLIN4，TLIN5并联，TLIN4，TLIN5亦为并联关系，所述TLIN1，TLIN2组成的L型结构用于稍小于三次谐波频率的匹配，所述TLIN4用于稍大于三次谐波频率的匹配，所述TLIN5则应用于二次谐波频率的匹配，TLIN1 、TLIN2 、TLIN3、 TLIN4 、TLIN5 与TLIN6的特征阻抗则用于匹配基波。