[实用新型]非对称Chireix合成架构

说明书

本实用新型公开了非对称Chireix合成架构，包括第一支路和第二支路，所述第一支路设置第一功率放大器，所述第二支路设置第二功率放大器，所述第一功率放大器的输入端与第一信号相连接，所述第二功率放大器的输入端与第二信号相连接，所述第一信号和第二信号为非对称恒包络相位调制信号；所述第一功率放大器和第二功率放大器的输出端与非对称Chireix功率合成器相连接。采用本实用新型的非对称Chireix合成架构，具有比传统Chireix合成架构小的异相角，能够改善传统Chireix合成架构的输出效率，而且能改善传统Chireix合成架构只能在单一频点高效率输出，拓展了带宽。

技术领域

本实用新型属于射频功率放大器技术领域，具体涉及一种非对称Chireix合成架构。

背景技术

目前5G技术火热，作为下一代无线通信网络，相比于目前已普及的4G技术，有着更高的网络传输速率，最快能达到4G的上百倍。随着通信速率越来越高的要求，现代无线通信系统使用越来越复杂和有效的数字调制方法，导致信号的峰均功率比比较大。这种信号对于射频功率放大器在高速率通信中具有重要意义，在保持高效率的情况下还能保持信号的带宽，但是会导致线性度的恶化。为了解决射频功率放大器的线性效率问题，人们付出了巨大的努力，并由此产生了各种各样的架构，包括polar、outphasing、包络跟踪，前馈技术，负反馈技术。

在outphasing系统中，将同时包含振幅和相位调制的输入信号分成两个恒包络相位调制信号。原始信号的放大是通过改变这两个信号的相位并将放大后的支路信号与无源功率合成器相加来实现的。当分支为同相时，得到最大包络；当分支为反相时，得到最小包络。该技术的优点是可以使用高效的开关类功率放大器对两个恒包络相位调制信号进行放大，在不降低线性的情况下提高整体效率。

在outphasing系统中，为了避免上下支路相互的负载调制，保证线性度，应该使用隔离合成器。如威尔金森合成器，它通过隔离两个功率放大器，并为每个功率放大器提供一个固定的负载阻抗。但是隔离合成器只有在最大输出功率的情况下才能达到100％的效率。不然功率就会在隔离电阻中以热的形式浪费掉，降低了效率。非隔离的outphasing合成器在损失一定线性度的代价下，能够提高合成器的效率，比如Chireix合成器就是常见的非隔离合成器。

传统的Chireix合成架构如图1所示，是将经过功率放大器放大的两路具有对称相位±θ(t)的等幅信号,进行合成,如图2所示，为传统Chireix合成器输出信号的矢量合成，导致Chireix合成器异相角偏大，降低效率。而且由于没有隔离电阻的存在，会导致其中的一路电路对另一路电路产生负载调制作用，在中心频点时，通过两支路加入对称电抗，可以弥补非隔离合成器中由两支路相互影响带来的电抗部分，但在偏移中心频点时，两支路相互影响带来的电抗部分无法完全抵消，导致传统的Chireix合成架构带宽比较窄，效率低。

所以，针对上述这种问题，有必要深入研究分析，提供一种宽带高效率Chireix合成架构。

实用新型内容

针对现有设计方式存在的缺陷，本实用新型提出一种非对称Chireix合成架构，采用新型非对称Chireix合成器，具有比传统Chireix功率合成器小的异相角，提高了效率，同时解决了传统Chireix合成架构只能在单一频点实现高效率。

为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型，通过输入非对称恒包络相位调制信号，将放大后的输出信号经过非对称Chireix合成器进行合成，如图4所示，为非对称Chireix合成器输出信号的矢量合成，非对称Chireix合成器具有比传统Chireix合成器小的异相角，提高了效率。而且由于采用上下非对称信号，阻抗轨迹会分别向上向下移动，然后通过适当添加电抗元件旋转阻抗轨迹，使在史密斯圆上两支路的阻抗轨迹上下对称，抵消电抗，实现了在一定带宽下弥补非隔离合成器中由两支路相互影响带来的电抗部分。