專利名稱：用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱Doherty放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于基站功率放大器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱Doherty放大電路。
背景技術(shù)：
當(dāng)前為滿足綠色環(huán)保要求，各基站廠家設(shè)計(jì)的基站功率放大器都采用了對(duì)稱 Doherty大電路，采用這種電路的基站功率放大器效率可達(dá)到30%左右，然而隨著人類社會(huì)對(duì)節(jié)能降耗要求的越來越高，傳統(tǒng)的對(duì)稱Doherty放大器的效率很難進(jìn)一步提高。另一方面在3G、4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的信號(hào)帶寬越來越寬，因此信號(hào)的峰均比相應(yīng)的也會(huì)增加，傳統(tǒng)的對(duì)稱Doherty放大電路是在回退6dB的時(shí)候達(dá)到最好的效率，如果峰均比更高，則功放的效率相應(yīng)地也會(huì)降低。因此在當(dāng)前的3G、4G來臨的時(shí)代如何進(jìn)一步有效的提高基站功率放大器的效率水平是一個(gè)值得深入研究的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱 Doherty放大電路，能夠滿足高效率的要求。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為一種用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱Doherty放大電路，其特征在于它包括功分器、吸收負(fù)載、第一末級(jí)放大器、 第二末級(jí)放大器、1/4波長(zhǎng)線和阻抗變換線；所述的功分器的輸入端輸入被放大信號(hào)，功分器的隔離端與所述的吸收負(fù)載連接，吸收負(fù)載的另一端接地；功分器的0°輸出端接第一末級(jí)放大器的輸入端，功分器的90°輸出端接第二末級(jí)放大器的輸入端；第一末級(jí)放大器輸出端接1/4波長(zhǎng)線的輸入端；1/4波長(zhǎng)線的輸出端與第二末級(jí)放大器的輸出端相連接，然后與阻抗變換線的輸入端連接；阻抗變換線的輸出端輸出被放大信號(hào)。按上述方案，所述的第一末級(jí)放大器包括第一放大管，第一放大管選用Freescale 公司的MRF8S21120HS;所述的第二末級(jí)放大器包括第二放大管，第二放大管選用的 Freescale 公司的 PRF8S21201HS。按上述方案，所述的功分器選用的是通用類3dB耦合器。本實(shí)用新型的工作原理為所采用的Doherty放大電路設(shè)計(jì)采用了非對(duì)稱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中載波放大器的功率容量比峰值放大器的功率容量小IdB左右，同時(shí)峰值放大器的增益比載波放大器的增益大IdB左右，基于該非對(duì)稱Doherty放大電路的基站功率放大器在回退8dB的條件下，功放的工作效率可達(dá)40%左右，該電路應(yīng)用在WCDMA 80W的多載波基站功率放大器上，功放的效率為40%。本實(shí)用新型的有益效果為1、在功放輸出平均功率80W (4載波)的情況下，通過配合外加的DPD (數(shù)字預(yù)失真)補(bǔ)償電路，功放的整機(jī)線性性能為5MHZ < -48dBc,108MHZ < -MdBc，另外頻譜輻射模板也能滿足3GPP中規(guī)定的要求，并且已經(jīng)通過高低溫實(shí)驗(yàn)和可靠性實(shí)驗(yàn)，可應(yīng)用于WCDMA基站功放2. IGHz頻段輸出功率為80W的功率放末放大器上。2、通過選用合適的放大管、并采用了非對(duì)稱的Doherty拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，既具備了比傳統(tǒng)Doherty放大電路更高的效率，又能做到成本較低；同時(shí)又能保證功放工作可靠、穩(wěn)定。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。圖2為本實(shí)用新型應(yīng)用的電路原理框圖。圖中1-吸收負(fù)載，2-功分器，3-第一末級(jí)放大器，4-第二末級(jí)放大器，5-1/4波長(zhǎng)線，6-阻抗變換線，7-壓空衰減器，8-第一驅(qū)動(dòng)放大器，9-第二驅(qū)動(dòng)放大器，10-第一環(huán)形器，11-第二環(huán)形器，12-電源轉(zhuǎn)換電路，13-控制和檢測(cè)電路；Pl-輸入射頻連接器，P2-輸出射頻連接器，P3-前向輸出功率耦合口。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖，包括功分器1、吸收負(fù)載2、第一末級(jí)放大器3、 第二末級(jí)放大器4、1/4波長(zhǎng)線5，阻抗變換線6。被放大信號(hào)功分器1的輸入端，功分器1的隔離端接吸收負(fù)載2，功分器1的0°輸出端接第一末級(jí)放大器3輸入端，功分器1的90° 輸出端接第二末級(jí)放大器4的輸入端，第一末級(jí)放大器3輸出端接1/4波長(zhǎng)線5的輸入端， 1/4波長(zhǎng)線5的輸出端與第二末級(jí)放大器4的輸出端相連接，然后輸出到阻抗變換線6的輸入端，阻抗變換線6的輸出端輸出被放大信號(hào)。本實(shí)用新型的工作方式是輸入到該電路的射頻信號(hào)經(jīng)過功分器1將射頻信號(hào)分成兩路功率相等的信號(hào)，每一路信號(hào)功率為末級(jí)輸入信號(hào)功率的1/2，一路信號(hào)輸入到第一末級(jí)放大器，另一路信號(hào)輸入到第二末級(jí)放大器。第一末級(jí)放大器的輸出信號(hào)經(jīng)過1/4波長(zhǎng)線進(jìn)行相位延時(shí)后和第二末級(jí)放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行合路，1/4波長(zhǎng)線的延時(shí)后兩路合路信號(hào)的相位相等。第一末級(jí)放大器3和第二末級(jí)放大器4構(gòu)成一個(gè)非對(duì)稱的Doherty合路，其主要特點(diǎn)是在選擇末級(jí)放大器時(shí)第一末級(jí)放大器3的增益比第二末級(jí)放大器4增益要低IdB左右，同時(shí)第一末級(jí)放大器3的PldB工作點(diǎn)比第二末級(jí)放大器4PldB工作點(diǎn)要低 IdB左右。第一末級(jí)放大器3為載波放大器工作在AB類，第二末級(jí)放大器4為峰值放大器其工作在C類，當(dāng)輸入小信號(hào)時(shí)只有第一末級(jí)放大器3處于工作狀態(tài)，第二末級(jí)放大器4處于關(guān)斷狀態(tài)，當(dāng)輸入大信號(hào)時(shí)主放大器和輔助放大器同時(shí)工作，但是由于第一末級(jí)放大器3 和第二末級(jí)放大器4的輸入功率相同，增益相差ldB，因此在輸入大信號(hào)條件下，第二末級(jí)放大器4的輸出功率比第一末級(jí)放大器3的輸出功率高IdB左右。由于第一末級(jí)放大器3 提前進(jìn)入飽和狀態(tài)，因此比傳統(tǒng)的對(duì)稱型Doherty功放的效率更高。在此第一末級(jí)放大器 3中的放大管選用的是=FreescaIe公司的MRF8S21120HS，第二末級(jí)放大器4中的放大管選用的是Freescale 公司的 PRF8S21201HS。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于2. IGHz頻段、輸出功率80W左右的高效率、多載波基站功率放大器上，下面舉1個(gè)應(yīng)用于WCDMA基站系統(tǒng)80W高效率、多載波功率放大器上的實(shí)例。應(yīng)用實(shí)例為WCDMA基站用4載波、輸出功率80W、工作頻段2110 2170MHz的高效率功放，原理框圖見圖2。[0019]該放大器包括輸入射頻連接器Pl，壓空衰減器7，第一驅(qū)動(dòng)放大器8，第二驅(qū)動(dòng)放大器9，第一環(huán)形器10，功分器1，吸收負(fù)載2，第一末級(jí)放大器3，第二末級(jí)放大器4，1/4波長(zhǎng)線5，阻抗變換線6，第二環(huán)形器11，電源轉(zhuǎn)換電路12，控制和檢測(cè)電路13。射頻信號(hào)輸入連接器P1，射頻信號(hào)輸出連接器P2，前向輸出功率檢測(cè)連接器P3。 被放大信號(hào)從Pl輸入到高功率放大器，進(jìn)入壓控衰減器7的輸入端，壓空衰減器7的輸出端接，第一驅(qū)動(dòng)放大器8的輸入端，第一驅(qū)動(dòng)放大器8的輸出端接第二驅(qū)動(dòng)放大器9的輸入端，第二驅(qū)動(dòng)放大器9的輸出端接第一環(huán)形器10的輸入端，第一環(huán)形器10的輸出端接功分器1的輸入端，功分器1的隔離端接吸收負(fù)載2，功分器1的0°輸出端接第一末級(jí)放大器 3輸入端，功分器1的90°輸出端接第二末級(jí)放大器4的輸入端，第一末級(jí)放大器3輸出端接1/4波長(zhǎng)線5的輸入端，1/4波長(zhǎng)線5的輸入端和第二末級(jí)放大器4的輸出端相連，然后輸出到阻抗變換線6的輸入端，阻抗變換線6的輸出端接第二環(huán)形器11的輸入端，第二環(huán)形器11的輸出端接射頻信號(hào)輸出連接器P2，同時(shí)電源轉(zhuǎn)換電路12和控制檢測(cè)電路13分別輸出為射頻鏈路上的器件提供電源和控制信號(hào)。其中第一驅(qū)動(dòng)放大器8的放大管選用的是RFMD公司的RF3315，第二驅(qū)動(dòng)放大器9 的放大管選用的是Freescale公司的MD7IC2050NR1，第一末級(jí)放大器3的放大管選用的是 Freescale公司的MRF8S21120HS，第二末級(jí)放大器4的放大管選用的是Freescale公司的 PRF8S21201HS，功分器選用的是ANAREN公司的XC0900E-3S。
權(quán)利要求1.一種用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱Doherty放大電路，其特征在于它包括功分器(1)、吸收負(fù)載(2)、第一末級(jí)放大器(3)、第二末級(jí)放大器(4)、1/4波長(zhǎng)線(5)和阻抗變換線(6)；所述的功分器(1)的輸入端輸入被放大信號(hào)，功分器(1)的隔離端與所述的吸收負(fù)載(2)連接，吸收負(fù)載(2)的另一端接地；功分器(1)的0°輸出端接第一末級(jí)放大器 (3)的輸入端，功分器(1)的90°輸出端接第二末級(jí)放大器(4)的輸入端；第一末級(jí)放大器 (3)輸出端接1/4波長(zhǎng)線(5)的輸入端；1/4波長(zhǎng)線(5)的輸出端與第二末級(jí)放大器(4)的輸出端相連接，然后與阻抗變換線(6)的輸入端連接；阻抗變換線(6)的輸出端輸出被放大信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱Doherty放大電路，其特征在于所述的第一末級(jí)放大器(3)包括第一放大管，第一放大管選用Freescale公司的 MRF8S21120HS ；所述的第二末級(jí)放大器(4)包括第二放大管，第二放大管選用的Freescale 公司的 PRF8S21201HS。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱Doherty放大電路， 其特征在于所述的功分器(1)選用的是通用類3dB耦合器。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于基站系統(tǒng)功率放大器的非對(duì)稱Doherty放大電路，其特征在于它包括功分器、吸收負(fù)載、第一末級(jí)放大器、第二末級(jí)放大器、1/4波長(zhǎng)線和阻抗變換線；所述的功分器的輸入端輸入被放大信號(hào)，功分器的隔離端與所述的吸收負(fù)載連接，吸收負(fù)載的另一端接地；功分器的0°輸出端接第一末級(jí)放大器的輸入端，功分器的90°輸出端接第二末級(jí)放大器的輸入端；第一末級(jí)放大器輸出端接1/4波長(zhǎng)線的輸入端；1/4波長(zhǎng)線的輸出端與第二末級(jí)放大器的輸出端相連接，然后與阻抗變換線的輸入端連接；阻抗變換線的輸出端輸出被放大信號(hào)。通過選用合適的放大管、并采用了非對(duì)稱的Doherty拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具備了比傳統(tǒng)Doherty放大電路更高的效率。
文檔編號(hào)H03F1/07GK201994914SQ20112001986
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者孟慶南 申請(qǐng)人:武漢正維電子技術(shù)有限公司