本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種對稱多赫蒂Doherty功放電路裝置及功率放大器。

背景技術(shù)：

目前，隨著無線通訊市場競爭的日益激烈，基站產(chǎn)品的性能高低成為業(yè)內(nèi)競爭的主要焦點。而功率放大器(簡稱功放)作為基站的重要組成部分，直接關(guān)系著基站發(fā)射信號的質(zhì)量和通信效果。為了提高傳輸速率，更加有效地利用頻譜資源，現(xiàn)階段基站廣泛采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，簡稱為OFDM)、以及正交相移鍵控(Quadrature Phase Shift Keyin，簡稱為QPSK)等高峰均比調(diào)制方式，因此要求功放在高峰均比的條件下正常工作，不但要滿足線性指標(biāo)要求，同時需要到達(dá)較高的工作效率，現(xiàn)階段DOHERTY功放配合數(shù)字預(yù)失真技術(shù)(Digital Pre-distortion，簡稱為DPD)可以較好地滿足上述要求，因此，Doherty功放成為目前基站應(yīng)用的研究熱點。

圖1是相關(guān)技術(shù)中Doherty功放的電路示意圖，如圖1所示，由2到多個功放管組成，分為主功放PA1和輔助功放PA2。輸入信號經(jīng)電橋分離送入主功放PA1和輔助功放PA2，分別經(jīng)兩路放大后再合成為一路。為了補償電橋帶來的90°相位差，在主功放PA1的輸出需要通過1/4波長微帶線進(jìn)行相位對齊。對稱DOHERTY功放由于主功放PA1與輔助功放PA2均采用相同的功率管且構(gòu)造基本相同，具有設(shè)計相對容易，生產(chǎn)一致性好等特點在低峰均比(Peak-to-Average Ratio，簡稱為PAR)的情況下得到了廣泛應(yīng)用。在這種情況下當(dāng)主功放PA1輸出功率較小時，輔助功放PA2處于關(guān)斷狀態(tài)，為了減小此時輔助功放PA2對于主功放PA1的影響，需要采用合適電長度的OFFSET阻抗線將輔助功放PA2功率管的關(guān)斷阻抗進(jìn)行阻抗變換,使其在功率合成單元的合路點對于主功放PA1呈現(xiàn)高阻開路狀態(tài)，而當(dāng)主功放PA1輸出功率逐漸加大時，輔助功放PA2開始工作，同時對主功PA1進(jìn)行負(fù)載調(diào)制使主功放PA1功率管輸出阻抗不斷從最高效率點向最大功率點偏移，最終和輔助功放PA2功率管一起達(dá)到最大功率點輸出阻抗，在這種情況下對稱Doherty功率管飽和功率和最大效率點阻抗需要滿足2:1的駐波比阻抗關(guān)系，而在高峰均比應(yīng)用場合需要主功放功率管相應(yīng)的駐波比阻抗關(guān)系大于2:1，但由于此時對稱Doherty主功放PA1功率管輸出阻抗不能滿足輔助功放工作時進(jìn)行負(fù)載調(diào)制時大于駐波2:1阻抗要求，就會對對稱DOHERTY功放的效率或輸出功率產(chǎn)生影響。

同時實際應(yīng)用中有部分功率管的飽和功率最大點和效率最大點阻抗關(guān)系本身就大于2:1駐波比，此時如果用這種功率管構(gòu)成對稱DOHERTY電路就需要在最大功率點和 最大效率點附近區(qū)域選擇合適阻抗進(jìn)行性能折中，使二者滿足2:1駐波比關(guān)系，這樣同樣會在輸出功率和工作效率方面有所損失。

針對相關(guān)技術(shù)中，對稱DOHERTY功放電路不能夠適應(yīng)較高的峰均比要求的問題，還未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種對稱多赫蒂Doherty功放電路裝置及功率放大器，以至少解決相關(guān)技術(shù)中對稱DOHERTY功放電路不能夠適應(yīng)較高的峰均比要求的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種對稱多赫蒂Doherty功放電路裝置，包括：功率分配單元，用于將輸入信號分配為預(yù)定相位差的多路信號，并分別輸出到主放大通道和輔助放大通道；主放大通道，包括：附加移相網(wǎng)絡(luò)、與所述附加移相網(wǎng)絡(luò)相連的主放大通道微帶線，與所述主放大通道微帶線相連的主放大器，用于通過所述附加移相網(wǎng)絡(luò)、以及主放大通道微帶線進(jìn)行主放大通道信號與輔助放大通道信號的相位對齊，通過所述主放大器對主放大通道信號進(jìn)行功率放大；至少一個輔助放大通道，包括：輔助放大通道微帶線、與所述輔助放大通道微帶線相連的輔助放大器、與所述輔助放大器相連的電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)，用于通過所述輔助放大通道微帶線進(jìn)行輔助放大通道信號與主放大通道信號的相位對齊，通過所述輔助放大器對輔助放大通道信號進(jìn)行功率放大，在主放大器小信號高效率工作狀態(tài)下，通過所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)降低所述輔助放大器截止時在合路點的關(guān)斷阻抗到預(yù)定值；功率合成單元，用于在合路點將所述主放大通道和所述輔助放大通道輸入的信號合成一路信號后進(jìn)行輸出。

可選地，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)的相位特性與所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)的相位特性相同。

可選地，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)用于：抵消由電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)所引起的相位差。

可選地，所述主放大通道微帶線用于：抵消所述預(yù)定相位差、以及由所述輔助放大通道微帶線和輔助放大器所引起的相位差。

可選地，所述輔助放大通道微帶線用于，抵消由所述主放大通道微帶線和主放大器所引起的相位差。

可選地，所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)用于：在主放大器小信號高效率工作狀態(tài)下，通過控制其引起的在合路點的感性阻抗或容性阻抗的值，降低所述關(guān)斷阻抗到預(yù)定值。

可選地，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)為：偏置微帶線、電感電容LC移相網(wǎng)絡(luò)、或電阻電容RC移相網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)為：偏置微帶線、變?nèi)荻O管、或者可變電抗電路。

可選地，所述主放大通道微帶線包括：與所述附加移相網(wǎng)絡(luò)相連的第一偏置微帶線、與所述主放大器輸出端相連的第二偏置微帶線、以及與所述第二偏置微帶線相連的1/4波長微帶線。

可選地，所述輔助放大通道微帶線包括：與所述功率分配單元相連的第三偏置微帶線、以及與所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)相連的第四偏置微帶線。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種對稱多赫蒂DOHERTY功率放大器，包括：主功率放大通道和一個或者多個輔助功率放大通道，其中，所述主功率放大通道包括：依次串聯(lián)連接的第一補償微帶線、主功率放大器和第二補償微帶線；每個所述輔助功率放大通道包括：依次串聯(lián)連接的第三補償微帶線、輔助功率放大器和第四補償微帶線，其中，所述DOHERTY功率放大器還包括：電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置在所述輔助功率放大通道上，其中，所述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)用于將所述輔助功率放大器的關(guān)斷阻抗設(shè)置到第一預(yù)定閾值；附加移相網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置在所述主功率放大通道上，其中，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)用于使得第一相位差與第二相位差相同，其中，所述第一相位為所述主功率放大通道的輸入端接收到的輸入信號與所述輔助功率放大通道的輸入端接收到輸入信號之間的相位差，所述第二相位為所述主功率放大通道的輸出端輸出的輸出信號與所述輔助功率放大通道的輸出端輸出的輸出信號之間的相位差。

可選地，所述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)連接在所述輔助功率放大器和所述第四補償微帶線之間，或者，所述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)連接在所述第四補償微帶線和所述輔助功率放大通道的輸出端之間。

可選地，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)連接在所述主功率放大通道的輸入端和所述第一補償微帶線之間，或者，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)連接在所述第一補償微帶線和所述主功率放大器之間。

可選地，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)的相位和頻率特性與所述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)的相位和頻率特性相同。

可選地，所述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)、所述附加移相網(wǎng)絡(luò)、所述第一補償微帶線、所述第二補償微帶線、所述第三補償微帶線以及所述第四補償微帶線共同用于使得所述第一相位差與所述第二相位差相同。

可選地，所述第四補償微帶線用于使得所述輔助功率放大通道的阻抗為第二預(yù)定閾值以及將所述輔助功率放大器的關(guān)斷阻抗調(diào)整到第三預(yù)定閾值，其中，所述第三預(yù)定閾值大于所述第一預(yù)定閾值。

可選地，所述DOHERTY功率放大器還包括：用于分配功率的功率分配單元，其中，所述功率分配單元的輸入端用于接收輸入信號，所述功率分配單元的第一輸出端連接至所述附加移相網(wǎng)絡(luò)的輸入端，所述功率分配單元的第二輸出端連接至所述第三補償微帶 線；用于合成功率的功率合成單元，其中，所述功率合成單元的第一輸入端通過微帶阻抗變換線與所述第二補償微帶線連接，所述功率合成單元的第二輸入端與所述第四補償微帶線連接，或者所述功率合成單元的第二輸入端與所述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)連接。

可選地，所述功率分配單元將所述輸入信號分配為相位差為90°的多路信號，并將所述多路信號分別輸入至所述主功率放大通道和所述一個或者多個輔助功率放大通道。

可選地，所述多路信號的每路信號的功率為所述輸入信號功率的1/N，其中，N為所述多路信號的數(shù)量。

可選地，所述功率分配單元包括電橋。

可選地，所述附加移相網(wǎng)絡(luò)包括以下至少之一：微帶線；電感和電容組成的LC移相網(wǎng)絡(luò)；電容和電阻組成的RC移相網(wǎng)絡(luò)。

可選地，所述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)包括以下至少之一：微帶線；變?nèi)荻O管；電抗電路。

通過本發(fā)明，采用一種對稱多赫蒂DOHERTY功率放大器，包括：主功率放大通道和一個或者多個輔助功率放大通道，其中，主功率放大通道包括：依次串聯(lián)連接的第一補償微帶線、主功率放大器和第二補償微帶線；每個輔助功率放大通道包括：依次串聯(lián)連接的第三補償微帶線、輔助功率放大器和第四補償微帶線，其中，DOHERTY功率放大器還包括：電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置在輔助功率放大通道上，其中，電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)用于將輔助功率放大器的關(guān)斷阻抗設(shè)置到第一預(yù)定閾值；附加移相網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置在主功率放大通道上，其中，附加移相網(wǎng)絡(luò)用于使得第一相位差與第二相位差相同，其中，第一相位為主功率放大通道的輸入端接收到的輸入信號與輔助功率放大通道的輸入端接收到輸入信號之間的相位差，第二相位為主功率放大通道的輸出端輸出的輸出信號與該輔助功率放大通道的輸出端輸出的輸出信號之間的相位差。解決了相關(guān)技術(shù)中對稱DOHERTY功放電路不能夠適應(yīng)較高的峰均比要求的問題，進(jìn)而達(dá)到了從而提高主功放飽和功率和最大效率點阻抗的駐波比關(guān)系，擴展了對稱DOHERTY功放電路的應(yīng)用范圍，能夠提高對稱DOHERTY功放電路在高峰均比應(yīng)用的效率，使對稱DOHERTY功放電路能適應(yīng)較高的峰均比要求，同時兼有一定的提高功放線性的作用。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是相關(guān)技術(shù)中Doherty功放的電路示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的DOHERTY功率放大器結(jié)構(gòu)示意圖；。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的功放DOHERTY功放電路示意圖(一)；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的功放DOHERTY功放電路示意圖(二)；

圖5是相關(guān)技術(shù)中輔助放大器截止時關(guān)斷阻抗的示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的輔助放大器關(guān)斷阻抗的示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的當(dāng)輔助放大器從截止工作狀態(tài)過度到高功率輸出狀態(tài)時合路點阻抗的示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)引入的輸出功率和附加相移的特性曲線圖；

圖9是相關(guān)技術(shù)中DOHERTY功放輸出功率和附加相移的特性曲線圖；

圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的DOHERTY功放輸出功率和附加相移的特性曲線圖。

具體實施方式

下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。

在本實施例中提供了一種對稱多赫蒂DOHERTY功率放大器，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的DOHERTY功率放大器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，包括：主功率放大通道22和一個或者多個輔助功率放大通道24，其中，主功率放大通道22包括：依次串聯(lián)連接的第一補償微帶線、主功率放大器和第二補償微帶線；每個輔助功率放大通道24包括：依次串聯(lián)連接的第三補償微帶線、輔助功率放大器和第四補償微帶線，其中，該DOHERTY功率放大器還包括：電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)242，設(shè)置在輔助功率放大通道24上，其中，電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)242用于將輔助功率放大器的關(guān)斷阻抗設(shè)置到第一預(yù)定閾值；附加移相網(wǎng)絡(luò)222，設(shè)置在主功率放大通道22上，其中，附加移相網(wǎng)絡(luò)222用于使得第一相位差與第二相位差相同，其中，該第一相位為該主功率放大通道的輸入端接收到的輸入信號與該輔助功率放大通道的輸入端接收到輸入信號之間的相位差，該第二相位為該主功率放大通道的輸出端輸出的輸出信號與該輔助功率放大通道的輸出端輸出的輸出信號之間的相位差。

通過上述DOHERTY功率放大器中主功率放大通道增加的附加移相網(wǎng)絡(luò)和輔助功率放大通道增加的電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)，通過對附加移相網(wǎng)絡(luò)以及輔助功率放大通道的調(diào)節(jié)，解決了相關(guān)技術(shù)中對稱DOHERTY功放電路不能夠適應(yīng)較高的峰均比要求的問題，進(jìn)而提高主功放飽和功率和最大效率點阻抗的駐波比關(guān)系，擴展了對稱DOHERTY功放電路的應(yīng)用范圍，能夠提高對稱DOHERTY功放電路在高峰均比應(yīng)用的效率，使對稱DOHERTY功放電路能適應(yīng)較高的峰均比要求，同時兼有一定的提高功放線性的作用。

電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)242設(shè)置在輔助功率放大通道24上，在一個可選實施例中，電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)242連接在輔助功率放大器和第四補償微帶線之間，或者，電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)242連接在第四補償微帶線和輔助功率放大通道的輸出端之間。

附加移相網(wǎng)絡(luò)222設(shè)置在主功率放大通道22，在一個可選實施例中，附加移相網(wǎng)絡(luò)222連接在主功率放大通道22的輸入端和第一補償微帶線之間，或者，附加移相網(wǎng)絡(luò)222連接在第一補償微帶線和主功率放大器之間。

在一個可選實施例中，附加移相網(wǎng)絡(luò)222的相位和頻率特性與電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)242的相位和頻率特性相同。

在一個可選實施例中，電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)242、附加移相網(wǎng)絡(luò)222、第一補償微帶線、第二補償微帶線、第三補償微帶線以及第四補償微帶線共同用于使得第一相位差與第二相位差相同。

在一個可選實施例中，第四補償微帶線用于使得該輔助功率放大通道的阻抗為第二預(yù)定閾值以及將該輔助功率放大器的關(guān)斷阻抗調(diào)整到第三預(yù)定閾值，其中，第三預(yù)定閾值大于第一預(yù)定閾值。

DOHERTY功率放大器還包括其他部分以便于更好的使對稱DOHERTY功放電路能適應(yīng)較高的峰均比要求。在一個可選實施例中，DOHERTY功率放大器還包括用于分配功率的功率分配單元，其中，功率分配單元的輸入端用于接收輸入信號，功率分配單元的第一輸出端連接至該附加移相網(wǎng)絡(luò)的輸入端，功率分配單元的第二輸出端連接至該第三補償微帶線；用于合成功率的功率合成單元，其中，功率合成單元的第一輸入端通過微帶阻抗變換線與第二補償微帶線連接，該功率合成單元的第二輸入端與該第四補償微帶線連接，或者功率合成單元的第二輸入端與該電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)連接。

在一個可選實施例中，該功率分配單元將該輸入信號分配為相位差為90°的多路信號，并將該多路信號分別輸入至該主功率放大通道和該一個或者多個輔助功率放大通道。

在一個可選實施例中，該多路信號的每路信號的功率為該輸入信號功率的1/N，其中，N為該多路信號的數(shù)量。

在一個可選實施例中，功率分配單元包括電橋。

上述附加移相網(wǎng)絡(luò)222可以有多種組成方式，下面對此進(jìn)行舉例說明。在一個可選實施例中，附加移相網(wǎng)絡(luò)222包括以下至少之一：微帶線；電感和電容組成的LC移相網(wǎng)絡(luò)；電容和電阻組成的RC移相網(wǎng)絡(luò)。

上述電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)224也可以有多種組成方式，下面對此進(jìn)行舉例說明。在一個可選實施例中，電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)224包括以下至少之一：微帶線；變?nèi)荻O管；電抗電路。

在本實施例中還提供了一種對稱多赫蒂Doherty功放電路裝置，該裝置用于實現(xiàn)上述實施例及優(yōu)選實施方式，已經(jīng)進(jìn)行過說明的不再贅述。如以下所使用的，術(shù)語“模塊”可以實現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟件來實現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。

在本實施例中還提供了一種對稱多赫蒂Doherty功放電路裝置，包括：功率分配單元，用于將輸入信號分配為預(yù)定相位差的多路信號，并分別輸出到主放大通道和輔助放大通道；主放大通道，包括：附加移相網(wǎng)絡(luò)、與該附加移相網(wǎng)絡(luò)相連的主放大通道微帶線，與該主放大通道微帶線相連的主放大器，用于通過該附加移相網(wǎng)絡(luò)、以及主放大通道微帶線進(jìn)行主放大通道信號與輔助放大通道信號的相位對齊，通過該主放大器對主放大通道信號進(jìn)行功率放大；至少一個輔助放大通道，包括：輔助放大通道微帶線、與該輔助放大通道微帶線相連的輔助放大器、與該輔助放大器相連的電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)，用于通過該輔助放大通道微帶線進(jìn)行輔助放大通道信號與主放大通道信號的相位對齊，通過該輔助放大器對輔助放大通道信號進(jìn)行功率放大，在主放大器小信號高效率工作狀態(tài)下，通過該電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)降低該輔助放大器截止時在合路點的關(guān)斷阻抗到預(yù)定值；功率合成單元，用于在合路點將該主放大通道和該輔助放大通道輸入的信號合成一路信號后進(jìn)行輸出。

通過上述DOHERTY功放電路裝置中主功率放大通道增加的附加移相網(wǎng)絡(luò)和輔助功率放大通道增加的電抗隨功率變化網(wǎng)絡(luò)，通過對附加移相網(wǎng)絡(luò)以及輔助功率放大通道的調(diào)節(jié)，解決了相關(guān)技術(shù)中對稱DOHERTY功放電路不能夠適應(yīng)較高的峰均比要求的問題，進(jìn)而提高主功放飽和功率和最大效率點阻抗的駐波比關(guān)系，擴展了對稱DOHERTY功放電路的應(yīng)用范圍，能夠提高對稱DOHERTY功放電路在高峰均比應(yīng)用的效率，使對稱DOHERTY功放電路能適應(yīng)較高的峰均比要求，同時兼有一定的提高功放線性的作用。

在一個可選實施例中，附加移相網(wǎng)絡(luò)的相位特性與該電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)的相位特性相同。

在一個可選實施例中，附加移相網(wǎng)絡(luò)用于：抵消由電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)所引起的相位差。

在一個可選實施例中，主放大通道微帶線用于：抵消該預(yù)定相位差、以及由該輔助放大通道微帶線和輔助放大器所引起的相位差。

在一個可選實施例中，輔助放大通道微帶線用于，抵消由該主放大通道微帶線和主放大器所引起的相位差。

在一個可選實施例中，電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)用于：在主放大器小信號高效率工作狀態(tài)下，通過控制其引起的在合路點的感性阻抗或容性阻抗的值，降低該關(guān)斷阻抗到預(yù)定值。

在一個可選實施例中，附加移相網(wǎng)絡(luò)為：偏置微帶線、電感電容LC移相網(wǎng)絡(luò)、或電阻電容RC移相網(wǎng)絡(luò)。

在一個可選實施例中，電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)為：偏置微帶線、變?nèi)荻O管、或者可變電抗電路。

在一個可選實施例中，主放大通道微帶線包括：與該附加移相網(wǎng)絡(luò)相連的第一偏置微帶線、與該主放大器輸出端相連的第二偏置微帶線、以及與該第二偏置微帶線相連的1/4波長微帶線。

在一個可選實施例中，輔助放大通道微帶線包括：與該功率分配單元相連的第三偏置微帶線、以及與該電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)相連的第四偏置微帶線。

本發(fā)明可選實施例的主要目的在于提供一種對稱DOHERTY功放電路、旨在提高對稱DOHERTY功放電路在高峰均比應(yīng)用的效率，同時兼有一定的提高功放線性的作用。

本發(fā)明可選實施例提出了DOHERTY功放電路，圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的功放DOHERTY功放電路示意圖，原理框圖如圖3所示，電路包括功率分配單元1、主放大單元2、功率合成單元4以及至少一個輔助放大單元3和串聯(lián)在所述主放大單元2的附加移相網(wǎng)絡(luò)8和串聯(lián)在輔助放大器輸出端的電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9，以及相關(guān)的OFFSET連接線6、7、10、11和1/4波長阻抗變換線5。所述附加移相網(wǎng)絡(luò)8與所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9相位特性相同，用于抵消由于增加所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9所引入的相位差。

功率分配單元1包括電橋，電橋的輸入端接輸入信號，兩路輸出端分別與主放大單元的附加移相網(wǎng)絡(luò)8和輔助放大單元的輸入OFFSET線6連接。

主放大單元2包括主放大器，輔助放大單元3包括輔助放大器，附加移相網(wǎng)絡(luò)8連接到電橋的輸出端，主放大器的輸入端通過OFFSET線7與附加移相網(wǎng)絡(luò)8相連，主放大器PA3的輸出端與功率合成單元4之間連接有1/4波長微帶阻抗變換線5。

圖4則對圖3的框圖結(jié)合具體實例進(jìn)一步進(jìn)行了細(xì)化，功率分配單元將輸入信號分配為相位差為90°的若干路信號后分別輸出至及主放大單元和輔助放大單元進(jìn)行放大；

由附加移相網(wǎng)絡(luò)8、輸入OFFSET線7，主放大器PA3，輸出OFFSET線10，1/4波長微帶阻抗變換線5，一起組成的主放大通道，由輸入offset線6、輔助放大器PA4、和電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9、以及輸出offset線11組成的輔助放大通路，輔助放大器PA4的輸入端與電橋的輸出端，以及輔助放大器PA4的輸出端與電抗隨輸出功率變化單元9之間，以及電抗隨輸出功率變化單元9與功率合成單元4之間所接有的OFFSET補償微帶線。其中OFFSET線6主要起到和主通路相位相位對齊的作用，OFFSET線11主要完成阻抗匹配和提高PA4截止時關(guān)斷阻抗的作用。

通過合理選擇OFFSET線6，7，10，11線長以及附加移相網(wǎng)絡(luò)8與所述電抗隨輸 出功率變化網(wǎng)絡(luò)9相位特性，可以實現(xiàn)主放大通路和輔助放大通路的相位對齊，抵消了相位差的主通路和輔助通路信號合成為一路信號后由合路單元4輸出。

在通常設(shè)計中輔助功放PA4需要通過合適的OFFSET 11阻抗線使其關(guān)斷阻抗在合路點接近開路狀態(tài)如圖5所示，這樣主放大通路和輔助放大通路在合路點的阻抗在功放輸出大小信號的條件下都基本相同，即前后的駐波比為1：1，此時對稱Doherty功率管飽和功率和最大效率點阻抗需要滿足2:1的駐波比阻抗關(guān)系。

本發(fā)明可選實施例提出的一種功放電路、功率放大裝置及其匹配方法，通過在輔助功放PA4后面增加電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9，使合路點關(guān)斷阻抗適當(dāng)偏離開路狀態(tài)，這樣當(dāng)主功放PA3工作在小信號高效率狀態(tài)時，輔助功放PA4和電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9在合路點將引入一定的感性或容性阻抗如圖6所示，控制該處的電抗值可以降低主功放小信號高效率工作時的合路點阻抗。

而當(dāng)主功放PA3大功率工作時由于輔助功放PA4和電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9負(fù)載牽引作用，輔助放大器PA4在合路點并聯(lián)阻抗將在截止?fàn)顟B(tài)阻抗值和高功率狀態(tài)阻抗值之間進(jìn)行變換，其結(jié)果如圖7所示，此處以容性負(fù)載截止?fàn)顟B(tài)負(fù)載值進(jìn)行舉例說明，這時合路點在最大輸出功率所對應(yīng)的阻抗值與小功率條件下由于輔助功放PA4和電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9引起合路點阻抗下降所造成的合路點阻抗值的駐波比將加大，就可以提高相應(yīng)的Doherty主放大器功率管最大輸出功率和最大輸出效率阻抗所對應(yīng)駐波比值，這樣輔助功放負(fù)載調(diào)制引起的主功放駐波比范圍擴大后可以滿足非對阻抗駐波比關(guān)系大于2:1的要求，因此在保證飽和功率和效率的同時擴展了對稱DOHERTY功放電路峰均比的適應(yīng)范圍，同時由于可以通過調(diào)整電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9的電抗，從而可以靈活引入感性或容性電抗，這樣在小信號時相當(dāng)于在輸出合路單元等效地對地并聯(lián)了電感或電容，可以造成小信號輸出的初始相位附加超前或滯后一定角度，而當(dāng)功放輸出大信號時，該并聯(lián)電抗由于輔助功放PA4和電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9的負(fù)載牽引的作用消失，先前附加的移相角也隨著消除如圖8所示，通過合理設(shè)計和輔助功放PA4連接的電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9可以使該移相角和通常DOHERTY功放的AM-PM特性(如圖9所示)相反，兩者某種程度的相互抵消可以改善整個功放的AM-PM失真，進(jìn)而提高了功放的線性指標(biāo)，具體AM-PM改善后效果示意圖見圖10，從圖10中可以看出采用本發(fā)明可選實施例后，功放AM-PM特性隨功放功率變化的范圍，可以由原先的0～0.3(弧度)縮小為0.22～0.35，AM-PM變化范圍的縮小表明AM-PM特性得到了改進(jìn)。

圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的功放DOHERTY功放電路示意圖(二)，如圖4所示：

功率分配單元1、附加移相網(wǎng)絡(luò)8、50歐姆微帶線OFFSET 7、主放大器PA3、50歐姆微帶線OFFSET 10、50歐姆1/4波長微帶線5構(gòu)成主放大通路。

50歐姆微帶線OFFSET 6、輔助放大器PA4，電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9、50歐姆 微帶線OFFSET 11構(gòu)成輔助放大通路。主放大通路和輔助放大通路分別與功率分配單元1、功率合成單元4連接共同構(gòu)成50歐姆2路對稱Doherty電路。

功率分配單元1由電橋及其外圍電路組成，需要說明的是，本實例中的電橋可以是3dB、5dB或其他規(guī)格的電橋，在此不作限定，為了便于說明，本實例中僅以該電橋為3dB電橋為例進(jìn)行說明。所述3dB電橋的輸入端接輸入信號，3dB電橋的兩路輸出端分別與附加移相網(wǎng)絡(luò)8和輔助放大單元3的OFFSET線6連接。

本實例中的附加移相網(wǎng)絡(luò)8由一段微帶線構(gòu)成，需要說明的是該網(wǎng)絡(luò)也可以由電感和電容組成的LC移相網(wǎng)絡(luò)或電容，電阻組成的RC移相網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，該網(wǎng)絡(luò)的移相特性需要與電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9移相特性相同，具體形式在此不做限定，該網(wǎng)絡(luò)通過OFFSET 7與主放大器PA3連接，輔助放大器PA4的輸入端與所述3dB電橋的輸出端之間通過OFFSET 6相連、輔助放大器大器PA4的輸出端通過電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9，和輸出OFFSET 11連接到合路輸出單元4，當(dāng)本DOHERTY電路工作時所述電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9和輔助功放單元4一起隨著輔助功率放大器PA4工作狀態(tài)改變和輸出功率變化從而改變合路點(說明書附圖中P點)的阻抗，本實例中電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)9由合適電長度的微帶線構(gòu)成，其它情況下也可以由受到電壓控制的變?nèi)荻O管或其它受控可變電抗電路組成。

在本實例中調(diào)節(jié)與輔助放大器PA4相連的功率變化網(wǎng)絡(luò)9的50歐姆微帶線長度，可以使輔助放大器PA4功率管關(guān)斷阻抗在合路點呈現(xiàn)容性電抗，并且附加了-12°的初始相移，這時主功率放大器PA3功率管飽和功率點和最大效率點阻抗關(guān)系滿足2.5:1的非對稱比關(guān)系，可以較好地滿足8dB左右峰均比的要求。由于主功放PA3與輔助功放PA4都采用相同的功率管且電路結(jié)構(gòu)相同故該電路擴展了對稱DOHERTY在高峰均比(PAR>6dB)的應(yīng)用范圍，并且相應(yīng)的初始相移可以一定程度補償電路AM-PM失真，進(jìn)而改善了電路的線性指標(biāo)。

本發(fā)明可選實施例提出的一種功率放大裝置，該功放電路的電路結(jié)構(gòu)和原理可參照前述，在此不再贅述。由于采用了上述功放電路，提高了輸出功率及效率，擴展了功放電路對于高峰均比信號的適應(yīng)能力并有一定的改善AM-PM特性提高Doherty功放的線性指標(biāo)的能力。

上述功放電路、功率放大裝置及其設(shè)計方法，通過在主功放單元和輔助功放單元分別增加附加移相網(wǎng)絡(luò)和電抗隨輸出功率變化網(wǎng)絡(luò)，控制合路點輔助放大器功率管截止時的阻抗特性，來提高主功放飽和功率和最大效率點阻抗的駐波比關(guān)系，擴展了對稱DOHERTY功放電路的應(yīng)用范圍，使對稱DOHERTY功放電路能適應(yīng)較高的峰均比要求。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們 存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，并且在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。