本發(fā)明涉及射頻通訊技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù):
近半個(gè)世紀(jì)來(lái),射頻微波技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,廣泛應(yīng)用在WLAN、手機(jī)、電子對(duì)抗、衛(wèi)星通訊等無(wú)線通信領(lǐng)域。射頻功放單元是無(wú)線通信系統(tǒng)中的核心組件,為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸、保障信號(hào)可靠接收,在無(wú)線通信系統(tǒng)收發(fā)組件中必須使用功率放大器放大信號(hào)??梢哉f(shuō)功率放大器的性能好壞將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的工作狀況,是無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)中射頻前端的核心部件。
隨著無(wú)線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,射頻微波技術(shù)在人們的日常生活中越來(lái)越重要。為了在有限的頻譜帶寬內(nèi)傳輸盡可能大的數(shù)據(jù)量,通信商通常采用非常復(fù)雜的調(diào)制方式,而這會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的峰均比(PAPR)變大,而使用傳統(tǒng)的功率放大器如A類(lèi)、AB類(lèi)對(duì)非恒包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行放大效率很低,尤其是在大功率回退的時(shí)候。兼顧高效率和高線性度的射頻功率放大器成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究熱點(diǎn)之一。Doherty功率放大器因能高效放大器調(diào)制信號(hào)且成本較低而成為當(dāng)今無(wú)線通信所采用功率放大器的主流形式。一個(gè)典型的兩路Doherty功率放大器包括主輔兩個(gè)功率放大器,主輔功放輸入端由功分器將信號(hào)一分為二分別輸入,輸出端通過(guò)一個(gè)負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)合路輸出,根據(jù)輸入信號(hào)的大小動(dòng)態(tài)調(diào)制主輔功率放大器的有效負(fù)載阻抗,從而使Doherty功放在輸出功率大幅度回退的情況下仍然具有很高的效率。
但隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,調(diào)制方式也越加地復(fù)雜,傳統(tǒng)兩路Doherty功率放大器功率回退6dB的范圍已經(jīng)不能滿足當(dāng)今無(wú)線通信系統(tǒng)的要求,因此,三路Doherty功放隨之產(chǎn)生。三路Doherty技術(shù)可以在更高功率回退的情況下提高功放的效率,增大高效率功率回退的范圍。
然而,現(xiàn)有技術(shù)中的三路Doherty功率放大器也存在傳統(tǒng)Doherty功放的通病—帶寬較窄的問(wèn)題?,F(xiàn)有技術(shù)中三路Doherty功率放大器的負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)依然采用現(xiàn)有技術(shù)通用的50歐姆的四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器,這導(dǎo)致其阻抗變換比較大,因此,極大地限制了帶寬。
面對(duì)頻譜資源的日益短缺,能同時(shí)覆蓋多個(gè)工作頻段并兼容多種協(xié)議制式的無(wú)線寬帶通信系統(tǒng)已經(jīng)成為無(wú)線技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)。因此,急需研制出新型的寬帶Doherty功率放大器以滿足當(dāng)前及未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)高傳輸數(shù)率的要求。寬帶Doherty功放也理所當(dāng)然的成為了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究的熱點(diǎn)。
故,針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷,實(shí)有必要進(jìn)行研究,以提供一種方案,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器及其實(shí)現(xiàn)方法,通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)三路Doherty功率放大器的負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò),減少負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)的尺寸并減小負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換比,同時(shí)將峰值支路的補(bǔ)償線加入到峰值輸出匹配電路中,減小整體峰值輸出匹配電路的品質(zhì)因數(shù),極大地拓寬三路Doherty功率放大器的工作帶寬。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器,包括三路等分功分器、載波功率放大電路、第一峰值功率放大電路、第二峰值功率放大電路和新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò),其中,所述三路等分功分器用于將輸入功率進(jìn)行三等分后分別輸出給所述載波功率放大電路、第一峰值功率放大電路和第二峰值功率放大電路,所述載波功率放大電路、第一峰值功率放大電路和第二峰值功率放大電路的輸出功率經(jīng)過(guò)所述新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)后輸出給負(fù)載;
所述負(fù)載的阻抗為50歐姆;所述新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)包括第一阻抗變換器T1和第二阻抗變換器T2,所述第一阻抗變換器T1采用70.7歐四分之一波長(zhǎng)的阻抗變換器,所述第二阻抗變換器T2采用40.82歐四分之一波長(zhǎng)的阻抗變換器;所述載波功率放大電路的輸出端與所述第一阻抗變換器T1的一端相連接,所述第一阻抗變換器T1的另一端與所述第一峰值功率放大電路和第二峰值功率放大電路的輸出端相連接,并共同與所述第二阻抗變換器T2的一端相連接,所述第二阻抗變換器T2的另一端與所述負(fù)載的一端相連接,所述負(fù)載的另一端接地;
所述載波功率放大電路包括依次串接的載波輸入匹配電路、載波功率放大器和載波輸出匹配電路,調(diào)試所述載波輸出匹配電路使所述載波功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為150歐且在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為50歐;所述第一峰值功率放大電路包括依次串接第一峰值輸入匹配電路、第一峰值功率放大器和第一峰值輸出匹配電路,調(diào)試所述第一峰值輸出匹配電路使所述第一峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐,同時(shí)在所述第一峰值輸出匹配電路中一體化設(shè)置第一補(bǔ)償線C1使所述第一峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大;所述第二峰值功率放大電路包括依次串接第二峰值輸入匹配電路、第二峰值功率放大器和第二峰值輸出匹配電路,調(diào)試所述第二峰值輸出匹配電路使所述第二峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐,同時(shí)在所述第二峰值輸出匹配電路中一體化設(shè)置第二補(bǔ)償線C2使所述第二峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大。
優(yōu)選地,所述第一補(bǔ)償線C1為100歐。
優(yōu)選地,所述第二補(bǔ)償線C2為100歐。
優(yōu)選地,所述第一峰值輸入匹配電路的前端還設(shè)有50歐四分之一波長(zhǎng)的相位延遲線。
優(yōu)選地,所述第二峰值輸入匹配電路的前端還設(shè)有50歐四分之一波長(zhǎng)的相位延遲線。
優(yōu)選地,所述載波功率放大器為AB類(lèi)功率放大器,所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器為C類(lèi)功率放大器。
優(yōu)選地,所述載波功率放大器、所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器均采用晶體管實(shí)現(xiàn)。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明還提出一種基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn):
調(diào)試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的AB類(lèi)功率放大器,作為載波功率放大器,并調(diào)試載波輸出匹配電路使載波功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為150歐且在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為50歐;
調(diào)試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C類(lèi)功率放大器,作為第一峰值功率放大器,并調(diào)試第一峰值輸出匹配電路使第一峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐;
調(diào)試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C類(lèi)功率放大器,作為第二峰值功率放大器,并調(diào)試第二峰值輸出匹配電路使第二峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐;
在第一峰值輸出匹配電路中設(shè)置第一補(bǔ)償線C1并一體化調(diào)試第一峰值輸出匹配電路和第一補(bǔ)償線C1使第一峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大;在第二峰值輸出匹配電路中設(shè)置第二補(bǔ)償線C2并一體化調(diào)試第二峰值輸出匹配電路和第二補(bǔ)償線C2使第二峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大;
調(diào)試一新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò),所述新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)包括第一阻抗變換器T1和第二阻抗變換器T2,所述第一阻抗變換器T1采用70.7歐四分之一波長(zhǎng)的阻抗變換器,所述第二阻抗變換器T2采用40.82歐四分之一波長(zhǎng)的阻抗變換器;
采用三路等分功分器將調(diào)試好的載波功率放大電路、第一峰值功率放大電路、第二峰值功率放大電路及新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)組合起來(lái),構(gòu)成基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器,其中,載波功率放大電路的輸出端與所述第一阻抗變換器T1的一端相連接,所述第一阻抗變換器T1的另一端與所述第一峰值功率放大電路和第二峰值功率放大電路的輸出端相連接,并共同與所述第二阻抗變換器T2的一端相連接,所述第二阻抗變換器T2的另一端與所述負(fù)載的一端相連接,所述負(fù)載的另一端接地。
優(yōu)選地,所述第一補(bǔ)償線C1和所述第二補(bǔ)償線C2為100歐。
優(yōu)選地,在第一峰值輸入匹配電路和第二峰值輸入匹配電路的前端均設(shè)有50歐四分之一波長(zhǎng)的相位延遲線。
相對(duì)現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明改進(jìn)了傳統(tǒng)三路Doherty功率放大器的負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò),傳統(tǒng)三路Doherty功率放大器負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換比為9:1(150歐至16.67歐),本發(fā)明中新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換比為4.5:1(150歐至33.33歐),減小了負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換比,根據(jù)上述四分之一波長(zhǎng)傳輸線工作帶寬的表達(dá)式,新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)將增大三路Doherty功放的帶寬;同時(shí),傳統(tǒng)三路Doherty功放輔助支路的補(bǔ)償線是以單一中心頻率點(diǎn)定義的,增大輸出匹配電路的品質(zhì)因數(shù),從而抑制三路Doherty的整體帶寬,本發(fā)明將補(bǔ)償線加入峰值輸出匹配電路中,降低峰值輸出匹配電路的Q值,增大三路Doherty功放的工作帶寬。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明中基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是特性阻抗為ZT的四分之一波長(zhǎng)傳輸線的阻抗變換特性。
圖3是本發(fā)明中基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器的工作原理圖。
圖4a為傳統(tǒng)三路Doherty方案和本發(fā)明中新型寬帶三路Doherty方案下模擬的主放大器在飽和點(diǎn)(大功率)處負(fù)載阻抗實(shí)虛部隨頻率的變化關(guān)系。
圖4b為傳統(tǒng)三路Doherty方案和本發(fā)明中新型寬帶三路Doherty方案下模擬的主放大器在回退點(diǎn)(小功率)處負(fù)載阻抗實(shí)虛部隨頻率的變化關(guān)系。
具體實(shí)施方式
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,申請(qǐng)人對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中三路Doherty功率放大器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入的研究,申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中三路Doherty功率放大器載波功放的負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)中的四分之一波長(zhǎng)阻抗變換器阻抗變換比較大,使傳統(tǒng)三路Doherty功率放大器負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換比為9:1(150歐至16.67歐),從而極大抑制了三路Doherty的工作帶寬;且傳統(tǒng)三路Doherty功放輔助支路的補(bǔ)償線是以單一中心頻率點(diǎn)定義的,會(huì)增大輸出匹配電路的品質(zhì)因數(shù),從而抑制三路Doherty的整體帶寬。
申請(qǐng)人通過(guò)理論分析發(fā)現(xiàn),四分之一波長(zhǎng)線工作帶寬的近似表達(dá)式為:
其中Δf/f0表示四分之一波長(zhǎng)阻抗變換線的相對(duì)帶寬;Γm為最大能接受的反射系數(shù);Z0和ZL表示兩個(gè)端口的阻抗值;為了增大Δf/f0的值,可通過(guò)減小Z0和ZL的比值。
參見(jiàn)圖2,所示為特性阻抗為ZT的四分之一波長(zhǎng)傳輸線的阻抗變換特性。根據(jù)圖2可得特性阻抗為ZT的四分之一波長(zhǎng)傳輸線的輸入阻抗為:
阻抗變換比定義為四分之一波長(zhǎng)傳輸線輸入輸出兩端口的阻抗比值,即阻抗變換比:
由四分之一波長(zhǎng)傳輸線的工作帶寬表達(dá)式可知,當(dāng)Z0和ZL的阻抗值越接近時(shí),即四分之一波長(zhǎng)傳輸線的阻抗變換比越小,其工作帶寬越寬。因此,為了增大Δf/f0的值,可通過(guò)減小Z0和ZL的比值,即減小四分之一波長(zhǎng)傳輸線的阻抗變換比k。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本申請(qǐng)采用一種新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò),參見(jiàn)圖1,所示為本發(fā)明基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器的結(jié)構(gòu)框圖,包括三路等分功分器、載波功率放大電路、第一峰值功率放大電路、第二峰值功率放大電路和新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò),其中,三路等分功分器用于將輸入功率進(jìn)行等分后分別輸出給載波功率放大電路、第一峰值功率放大電路和第二峰值功率放大電路,新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)包括第一阻抗變換器T1和第二阻抗變換器T2;其中,載波功率放大電路的輸出端接70.7歐四分之一波長(zhǎng)第一阻抗變換器T1,并與第一峰值功率放大電路和第二峰值功率放大電路的輸出端相連接,經(jīng)40.82歐四分之一波長(zhǎng)第二阻抗變換器T2合路將功率輸出給負(fù)載。
載波功率放大電路包括依次串接的載波輸入匹配電路、載波功率放大器和載波輸出匹配電路,調(diào)試載波輸出匹配電路使載波功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為150歐且在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為50歐;第一峰值功率放大電路包括依次串接第一峰值輸入匹配電路、第一峰值功率放大器和第一峰值輸出匹配電路,調(diào)試第一峰值輸出匹配電路使第一峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐,同時(shí)在第一峰值輸出匹配電路中一體化設(shè)置第一補(bǔ)償線C1使第一峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大;第二峰值功率放大電路包括依次串接第二峰值輸入匹配電路、第二峰值功率放大器和第二峰值輸出匹配電路,調(diào)試第二峰值輸出匹配電路使第二峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐,同時(shí)在第二峰值輸出匹配電路中一體化設(shè)置第二補(bǔ)償線C2使第二峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大。
由于采用上述技術(shù)方案,通過(guò)一種新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)從而降低了負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換比;同時(shí)將峰值功放輸出端的補(bǔ)償線加入到峰值輸出匹配電路中,從而克服了傳統(tǒng)三路Doherty功放輔助支路的補(bǔ)償線是以單一中心頻率點(diǎn)定義的技術(shù)缺陷,大大減小峰值輸出匹配電路的品質(zhì)因數(shù),從而極大地拓寬三路Doerty的工作帶寬。
在一種優(yōu)選實(shí)施方式中,第一補(bǔ)償線C1和第二補(bǔ)償線C2均為100歐,加入補(bǔ)償線是為了使第一峰值輸出匹配電路和第二峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大,同時(shí)由于高輸入功率是匹配到100歐,采用100歐的補(bǔ)償線就是為了進(jìn)一步提高高輸入功率時(shí)的性能。
以下進(jìn)一步詳述上述技術(shù)方案的設(shè)計(jì)原理。參見(jiàn)圖3,所示為本發(fā)明中基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器的工作原理圖。負(fù)載ZL上的電壓可以表示為:
VL=ZL(IC'+IP)
IP=IP1+IP2
主輔(兩條輔助支路歸為一個(gè)支路)兩支路的輸出阻抗分別可以表示為:
載波功放輸出端四分之一波長(zhǎng)阻抗變換線兩端的電壓電流關(guān)系為:
VP·IC'=VC·IC
其中,
VP=VP1=VP2
則,
此外,由四分之一波長(zhǎng)阻抗變換線原理可得:
根據(jù)VC=IC·ZC,有:
其中,ZT=70.7Ω,ZL=33.33Ω。
當(dāng)?shù)洼斎牍β薁顟B(tài)時(shí),只有載波功放開(kāi)啟,所有輸入信號(hào)經(jīng)載波功放放大,兩路峰值功放完全關(guān)閉(IP1=IP2=0),則載波功放和峰值功放低功率下的輸出阻抗可以表示為:
ZP1,Low=ZP2,Low=∞
則低功率狀態(tài)下合路點(diǎn)的阻抗為33.33歐姆。
當(dāng)高輸入功率狀態(tài)時(shí),主輔功放一起工作,當(dāng)輸入功率達(dá)到最大時(shí),主輔功放同時(shí)飽和,此時(shí)整體Doherty功放輸出功率最大,此時(shí)將兩路峰值功放輸出端均匹配到100歐姆,即令ZP1,High=ZP2,High=100Ω,將主功放輸出端在飽和狀態(tài)時(shí)匹配到50歐姆,則由70.7歐四分之一波長(zhǎng)阻抗變換線變換得四分之一波長(zhǎng)變換線得100歐姆,三個(gè)100歐姆并聯(lián)得合路點(diǎn)阻抗為33.33歐姆,即低功率和高功率狀態(tài)下合路點(diǎn)阻抗均為33.33歐姆。又因?yàn)镈oherty整體合路輸出端負(fù)載阻抗為50歐姆,因此,需要在合路輸出端串聯(lián)一段特性阻抗為40.82歐的四分之一波長(zhǎng)傳輸線,將合路點(diǎn)33.33歐姆阻抗變換到50歐姆。
在一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述第一峰值輸入匹配電路的前端還設(shè)有50歐四分之一波長(zhǎng)的相位延遲線。
在一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述第二峰值輸入匹配電路的前端還設(shè)有50歐四分之一波長(zhǎng)的相位延遲線。
在一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述載波功率放大器為AB類(lèi)功率放大器,所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器為C類(lèi)功率放大器。
在一種優(yōu)選實(shí)施方式中,所述載波功率放大器、所述第一峰值功率放大器和所述第二峰值功率放大器均采用晶體管實(shí)現(xiàn)。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明還提出一種基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器實(shí)現(xiàn)方法,通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一:調(diào)試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的AB類(lèi)功率放大器,作為載波功率放大器,并調(diào)試載波輸出匹配電路使載波功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為150歐且在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為50歐;
步驟二:調(diào)試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C類(lèi)功率放大器,作為第一峰值功率放大器,并調(diào)試第一峰值輸出匹配電路使第一峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐;
步驟三:調(diào)試一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C類(lèi)功率放大器,作為第二峰值功率放大器,并調(diào)試第二峰值輸出匹配電路使第二峰值功率放大電路在高輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為100歐;
步驟四:在第一峰值輸出匹配電路中設(shè)置第一補(bǔ)償線C1并一體化調(diào)試第一峰值輸出匹配電路和第一補(bǔ)償線C1使第一峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大;在第二峰值輸出匹配電路中設(shè)置第二補(bǔ)償線C2并一體化調(diào)試第二峰值輸出匹配電路和第二補(bǔ)償線C2使第二峰值功率放大電路在低輸入功率時(shí)的負(fù)載阻抗為無(wú)窮大;現(xiàn)有技術(shù)通常是輸出匹配電路設(shè)計(jì)好之后,再不改變匹配電路,再設(shè)計(jì)這根補(bǔ)償線;現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償線設(shè)計(jì)方式導(dǎo)致補(bǔ)償線是以單一中心頻率點(diǎn)定義的,增加補(bǔ)償線會(huì)增大輸出匹配電路的品質(zhì)因數(shù),從而抑制三路Doherty的整體帶寬。本發(fā)明將輸出匹配電路和補(bǔ)償線一體化設(shè)置和調(diào)試,將補(bǔ)償線加入峰值輸出匹配電路中作峰值輸出匹配電路,從而降低峰值輸出匹配電路的Q值,極大地拓寬了三路Doherty功放的工作帶寬;
步驟五:調(diào)試一新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò),所述新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)包括第一阻抗變換器T1和第二阻抗變換器T2,所述第一阻抗變換器T1采用70.7歐四分之一波長(zhǎng)的阻抗變換器,所述第二阻抗變換器T2采用40.82歐四分之一波長(zhǎng)的阻抗變換器;
步驟六:采用三路等分功分器將調(diào)試好的載波功率放大電路、第一峰值功率放大電路、第二峰值功率放大電路及新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)組合起來(lái),構(gòu)成基于新型負(fù)載調(diào)制網(wǎng)絡(luò)改善帶寬的三路Doherty功率放大器,其中,載波功率放大電路的輸出端與所述第一阻抗變換器T1的一端相連接,所述第一阻抗變換器T1的另一端與所述第一峰值功率放大電路和第二峰值功率放大電路的輸出端相連接,并共同與所述第二阻抗變換器T2的一端相連接,所述第二阻抗變換器T2的另一端與所述負(fù)載的一端相連接,所述負(fù)載的另一端接地。
參見(jiàn)圖4a和圖4b,所示為傳統(tǒng)三路Doherty方案和本發(fā)明中新型寬帶三路Doherty方案下模擬的主放大器在飽和點(diǎn)(大功率)和回退點(diǎn)(小功率)處負(fù)載阻抗實(shí)虛部隨頻率的變化關(guān)系,從圖4a和圖4b的圖示可知,本發(fā)明極大地拓寬了三路Doherty功放的工作帶寬。
以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的,本申請(qǐng)中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本申請(qǐng)所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本申請(qǐng)所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。