基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，該多爾蒂功放包括主功放模塊、輔助功放模塊、相移模塊和具有可調(diào)直流偏壓的鐵電功分器，所述總輸入端通過(guò)鐵電功分器分別與主功放模塊與輔助功放模塊的輸入端連接；主功放輸出端通過(guò)相移模塊補(bǔ)償后與輔助功放模塊的輸出端合成后成為總輸出端；所述鐵電功分器與輔助功放模塊和主功放模塊連接，使輔助功放模塊與主功放模塊的相位差保持90度。本發(fā)明可以替代傳統(tǒng)的多爾蒂(Doherty)功放中輸出電路的補(bǔ)償線調(diào)試；通過(guò)改變鐵電功分器的直流偏壓，就能夠調(diào)整輔助功放的輸入相位，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)多爾蒂功放的失真補(bǔ)償；不需要外加其它復(fù)雜電路，易于集成其它微波電路集成，具有很強(qiáng)的實(shí)用性及應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】
基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及微波電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通訊的發(fā)展和不斷進(jìn)步，一些調(diào)制方式例如⑶MA，TD-SCDMA對(duì)于鄰道功率比要求越來(lái)越高，因此功放的線性度顯得越來(lái)越重要，為了減小功放的失真，在Doherty(多爾蒂)功放方案中，目前，該方向國(guó)內(nèi)外的研究中，通常采用調(diào)整補(bǔ)償線的方法，來(lái)補(bǔ)償相位的失真，功放設(shè)計(jì)加工后，需要增加很多測(cè)試的工作量，在無(wú)線通訊的批量生產(chǎn)中將受到很大的限制。
[0003]鐵電功分器結(jié)構(gòu)具有通過(guò)調(diào)整直流偏場(chǎng)使材料的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使鐵電功分器的輸出相位發(fā)生變化，可以實(shí)現(xiàn)Doherty功放電路的靈活可調(diào)。隨著無(wú)線通訊系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)可調(diào)性和一致性的不斷要求，采用可調(diào)鐵電功分器的方式技術(shù)抑制Doherty功放的相位失真將具有廣闊的實(shí)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一種基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，具有總輸入端和總輸出端，該多爾蒂功放包括主功放模塊1、輔助功放模塊2、相移模塊3和具有可調(diào)直流偏壓的鐵電功分器4，所述總輸入端通過(guò)鐵電功分器4分別與主功放模塊I與輔助功放模塊2的輸入端連接;主功放輸出端通過(guò)相移模塊3補(bǔ)償后與輔助功放模塊的輸出端合成后成為總輸出端;所述鐵電功分器4與輔助功放模塊2和主功放模塊I連接，使輔助功放模塊與主功放模塊的相位差保持90度。
[000?]進(jìn)一步，所述多爾蒂功放包括上層、中間層和下層;上層采用Rogers 4350介質(zhì)，介電常數(shù)3.48;中間為地層，下層采用鐵電鈦酸鍶鋇薄膜鐵電材料，介電常數(shù)120?150。
[0007]進(jìn)一步，所述鐵電功分器包括放大器結(jié)構(gòu)和相移結(jié)構(gòu)，放大器結(jié)構(gòu)設(shè)置于上層，相移結(jié)構(gòu)設(shè)置于下層;所述放大器結(jié)構(gòu)包括第一放大單元和第二放大單元，所述第一放大單元包括彼此連接的微帶線141和微帶線1142，所述微帶線I與總輸入端連接，所述第二放大單元包括彼此連接的微線III43和微帶線IV44，所述微帶線IV與輔助功放模塊連接;所述相移結(jié)構(gòu)包括相移線7和電感線8，所述微帶線II和微帶線III分別通過(guò)中間層在下層與電感線連接。
[0008]進(jìn)一步，所述電感線包括多條首尾相接的電感線單元，多條電感線單元豎直且平行排列，每條電感線單元具有一定間隙。
[0009]進(jìn)一步，所述微帶線II和微帶線III上設(shè)置有與相移線連接的過(guò)孔6。
[0010]進(jìn)一步，微帶線II和微帶線III的長(zhǎng)度都為L(zhǎng)1，寬度都為W1;微帶線I和微帶線IV的長(zhǎng)度都SL2，寬度都為W2;過(guò)孔(6)的內(nèi)圓環(huán)半徑為R，相移線的長(zhǎng)度為l3，寬度為w3，電感線單元的長(zhǎng)度為L(zhǎng)4，寬度為W4，間隙為S;Li = 2.2mm，Wi = 5mm，L2 = 2.5mm，W2 = 0.12mm,L3 =10.2mm,ff3 = 0.12mm，S = 0.03mm，L4=12.5mm，W4 = 0.1mm，R = 0.1mm。
[0011]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0012]本發(fā)明可以替代傳統(tǒng)的多爾蒂(Doherty)功放中輸出電路的補(bǔ)償線調(diào)試;通過(guò)改變鐵電功分器的直流偏壓，就能夠調(diào)整輔助功放的輸入相位，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)多爾蒂(Doherty)功放的失真補(bǔ)償;不需要外加其它復(fù)雜電路，易于集成其它微波電路集成，具有很強(qiáng)的實(shí)用性及應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0014]圖1為本發(fā)明基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功率放大器的整體電路圖；
[0015]圖2為本發(fā)明基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功率放大器的具體結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3為本發(fā)明的鐵電功分器結(jié)構(gòu)中相移線和電感線結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述;應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]—種基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，具有總輸入端和總輸出端，該多爾蒂功放包括主功放模塊1、輔助功放模塊2、相移模塊3和具有可調(diào)直流偏壓的鐵電功分器4，所述總輸入端通過(guò)鐵電功分器4分別與主功放模塊I與輔助功放模塊2的輸入端連接;主功放輸出端通過(guò)相移模塊3補(bǔ)償后與輔助功放模塊的輸出端合成后成為總輸出端;所述鐵電功分器4與輔助功放模塊2和主功放模塊I連接，使輔助功放模塊與主功放模塊的相位差保持90度。
[0019]其中相移模塊3具有90°相移，補(bǔ)償輔助功放的輸入相位差。
[0020]本發(fā)明基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功率放大器中采用鐵電相移線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)輔助功放的相位控制，通過(guò)改變鐵電功分器的直流偏壓，改變鐵電材料的介電常數(shù)的方式調(diào)整鐵電功分器的輸出相位，從而調(diào)整整個(gè)多爾蒂功率放大器輸出相位失真，提高多爾蒂功放的性能。
[0021]所述多爾蒂功放包括上層、中間層和下層;上層采用Rogers4350介質(zhì)，介電常數(shù)2?5，損耗角正切tgo<10—3;中間為地層，下層采用鐵電鈦酸鍶鋇薄膜鐵電材料，介電常數(shù)120?150。
[0022]所述鐵電功分器包括放大器結(jié)構(gòu)和相移結(jié)構(gòu)，放大器結(jié)構(gòu)設(shè)置于上層，相移結(jié)構(gòu)設(shè)置于下層;所述放大器結(jié)構(gòu)包括第一放大單元和第二放大單元，所述第一放大單元包括彼此連接的微帶線141和微帶線1142，所述微帶線I與總輸入端連接，所述第二放大單元包括彼此連接的微線III43和微帶線IV44，所述微帶線IV與輔助功放模塊連接;所述相移結(jié)構(gòu)包括相移線7和電感線8，所述微帶線II和微帶線III分別通過(guò)中間層在下層與電感線連接，直流偏壓通過(guò)電感線供電。
[0023]所述電感線包括多條首尾相接的電感線單元，多條電感線單元豎直且平行排列，每條電感線單元具有一定間隙。
[0024]所述微帶線II和微帶線III上設(shè)置有與相移線連接的過(guò)孔6。
[0025]微帶線II和微帶線III的長(zhǎng)度都為U，寬度都為W1;微帶線I和微帶線IV的長(zhǎng)度都為L(zhǎng)2，寬度都為胃2;過(guò)孔的內(nèi)圓環(huán)半徑為R，相移線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，寬度為W3，電感線單元的長(zhǎng)度為L(zhǎng)4，寬度為W4，間隙為S。
[0026]當(dāng)通帶中心頻率是2.4GHz左右，上層采用Rogers4350介質(zhì)，介電常數(shù)3.48，厚度
0.254mm;下層采用鐵電鈦酸鍶鋇薄膜鐵電材料，介電常數(shù)138，厚度為0.01mm，直流供電電壓2?8伏調(diào)整。通過(guò)仿真確定鐵電電容的內(nèi)部參數(shù)初值分別是，Li = 2.2mm，Wi = 5mm，L2 =
2.5mm,ff2 = 0.12mm,L3 = 10.2mm,ff3 = 0.12mm,S = 0.03mm,L4= 12.5mm,ff4 = 0.lmm,R=0.1mm。
[0027]該結(jié)構(gòu)具有根據(jù)后期功放輸出的實(shí)際效果，利用可調(diào)的鐵電功分器對(duì)輔助功放的輸入相位進(jìn)行調(diào)整，從而改善整個(gè)Doherty功放的相位失真。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，具有總輸入端和總輸出端，其特征在于:該多爾蒂功放包括主功放模塊(1)、輔助功放模塊(2)、相移模塊(3)和具有可調(diào)直流偏壓的鐵電功分器(4)，所述總輸入端通過(guò)鐵電功分器(4)分別與主功放模塊(I)與輔助功放模塊(2)的輸入端連接;主功放輸出端通過(guò)相移模塊(3)補(bǔ)償后與輔助功放模塊的輸出端合成后成為總輸出端;所述鐵電功分器(4)與輔助功放模塊(2)和主功放模塊(I)連接，使輔助功放模塊與主功放模塊的相位差保持90度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，其特征在于:所述多爾蒂功放包括上層、中間層和下層;上層采用Rogers 4350介質(zhì)，介電常數(shù)3.48;中間為地層，下層采用鐵電鈦酸鍶鋇薄膜鐵電材料，介電常數(shù)120?150。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，其特征在于:所述鐵電功分器包括放大器結(jié)構(gòu)和相移結(jié)構(gòu)，放大器結(jié)構(gòu)設(shè)置于上層，相移結(jié)構(gòu)設(shè)置于下層;所述放大器結(jié)構(gòu)包括第一放大單元和第二放大單元，所述第一放大單元包括彼此連接的微帶線I(41)和微帶線11(42)，所述微帶線I與總輸入端連接，所述第二放大單元包括彼此連接的微線111(43)和微帶線IV(44)，所述微帶線IV與輔助功放模塊連接;所述相移結(jié)構(gòu)包括相移線(7)和電感線(8)，所述微帶線II和微帶線III分別通過(guò)中間層在下層與電感線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，其特征在于:所述電感線包括多條首尾相接的電感線單元，多條電感線單元豎直且平行排列，每條電感線單元具有一定間隙。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，其特征在于:所述微帶線II和微帶線III上設(shè)置有與相移線連接的過(guò)孔(6)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于可調(diào)鐵電功分器的多爾蒂功放，其特征在于:微帶線II和微帶線III的長(zhǎng)度都為L(zhǎng)1，寬度都為W1;微帶線I和微帶線IV的長(zhǎng)度都為L(zhǎng)2，寬度都為W2;過(guò)孔(6)的內(nèi)圓環(huán)半徑為R，相移線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，寬度為W3，電感線單元的長(zhǎng)度為L(zhǎng)4，寬度為W4，間隙為S;Li = 2.2mm，Wi = 5mm，L2 = 2.5mm,ff2 = 0.12mm，L3 = 10.2mm,ff3 = 0.12mm,S = 0.03mm，L4= 12.5mm?ff4=0.1mm，R=0.1mm0
【文檔編號(hào)】H03F1/02GK105958947SQ201610251604
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】趙世巍, 張紅升, 尹波
【申請(qǐng)人】重慶郵電大學(xué)