CN110199474B - 一种功率放大装置、射频拉远单元及基站 - Google Patents

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Abstract

一种功率放大装置、射频拉远单元及基站，用于提升功放效率。功率放大装置包括包络调制器(201)、主功率放大器(202)和第一辅助功率放大器(203)。包络调制器(201)，与主功率放大器(202)的漏极相连，用于根据接收到的包络信号得到包络电压，向主功率放大器(202)的漏极输出包络电压；主功率放大器(202)用于对主功率放大器(202)的栅极输入的信号进行放大处理，且通过与包络调制器(201)相连，将从包络调制器(201)接收到的包络电压作为工作电压，以及通过与第一辅助功率放大器(203)相连，向第一辅助功率放大器(203)的漏极输出包络电压；第一辅助功率放大器(203)对第一辅助功率放大器(203)的栅极输入的信号进行放大处理，且通过主功率放大器(202)相连，将从主功率放大器(202)接收到的包络电压作为工作电压。

Description

一种功率放大装置、射频拉远单元及基站
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种功率放大装置、射频拉远单元及基站。
背景技术
功率放大器(Power Amplifier，PA)是无线通信基站中的一个重要组成部分，功率放大器可简称为功放，功放的效率决定了基站的功耗、尺寸、热设计等。目前，为了提高频谱的利用效率，无线通信采用了多种不同制式的调制信号，如正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，OFMA)、码分多址(Code-Division Multiple Access，CDMA)、时分多址(Time division multiple access，TDMA)等，根据相关协议的规定，这些制式的信号具有大小不同的峰均比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)，如OFDM信号的峰均比为10～12dB。高峰均比的信号在基站中对功放有更高的要求，基站功放为了不失真的放大这些高峰均比的信号，一种方法是采用功率回退的方法，就是让功放工作在A类或AB类状态，远离饱和区，进入线性工作区，从而改善了功放的线性度。但根据功率管的特性，这种方法会引起功放效率的大幅度下降，在同样输出功率下，使基站的能耗大大增加。
为了提升在采用功率回退方法放大信号时的功放效率，现有技术中提出将包络跟踪(ET，envelope tracking)与多赫蒂(Doherty)放大器结合，利用多赫蒂放大器的回退效率优势，提升高峰均比信号在回退下的功放效率。如图1所示，将Doherty放大器的主功率放大器(简称主功放)与包络调制器相连，由包络调制器对信号进行包络跟踪并提供主功放的工作电压，同时，辅助功率放大器(简称辅助功放)采用一个固定电压供电，主功率放大器的输出端以及辅助功率放大器的输出端分别通过高通隔直电容后相连，高通隔直电容可以起到避免主功率放大器的输出信号与辅助功率放大器的输出信号互扰。虽然该技术可以利用Doherty的回退效率优势，提升高峰均比信号在回退下的效率，但是由于主功放和辅助功放电压比越大，Doherty的非对称也越大，效率的凹坑也越大，因此效率提升效果有限，而且由于辅助功放的功率管的击穿电压受限，辅助功放的固定电压无法配置在很高的电压下，因此无法进一步提升功放的饱和功率。
发明内容
本申请提供一种功率放大装置、射频拉远单元及基站，用以解决基于现有结构的功率放大装置在工作时，功放效率提升有限的问题。
一方面，提供一种功率放大装置，通过在两个功率管之间传递包络电压，包络调制器输出的包络电压从主功率放大器传递至辅助功率放大器，主功率放大器和辅助功率放大器均使用包络调制器输出的包络电压作为工作电压，包络电压跟踪包络信号的幅度变化而变化，使功率放大装置工作在包络跟踪的多赫蒂放大器模式下。由于主功率放大器及辅助功率放大器的工作电压可以同时调节，提升了功率放大装置的对称性，不易出现效率丢失现象，利用多赫蒂放大器在功率回退下的效率优势，同时结合包络跟踪技术，提升了功放的饱和功率，增强了功率放大装置的效率，特别是在放大高功率和高峰均比信号的工作状态下，可以达到较高效率。
在一个可能的设计中，功率放大装置包括包络调制器，主功率放大器以及第一辅助功率放大器，其中，所述包络调制器，与所述主功率放大器的漏极相连，用于根据接收到的包络信号得到包络电压，向所述主功率放大器的漏极输出所述包络电压；所述主功率放大器用于对所述主功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，所述主功率放大器通过与所述至包络调制器相连，将从所述包络调制器接收到的所述包络电压作为工作电压；所述主功率放大器与所述第一辅助功率放大器相连，用于向所述第一辅助功率放大器的漏极输出所述包络电压；所述第一辅助功率放大器用于对所述第一辅助功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理；所述第一辅助功率放大器通过与所述主功率放大器相连，将从所述主功率放大器接收到的所述包络电压作为工作电压。通过一个包络调制器可以同时向主功率放大器和至少一路辅助功率放大器传递包络电压，节省了功率放大装置的面积和成本，功率放大装置中的各个器件位置放置更加灵活，并且去除了高通隔直电容，使得功率放大装置的构造更加的简单。
在一个可能的设计中，功率放大装置还包括第二辅助功率放大器，用于对所述第二辅助功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，所述第二辅助功率放大器，通过与所述第一辅助功率放大器相连，将从所述第一辅助功率放大器接收到的所述包络电压作为工作电压；所述第一辅助功率放大器，与所述第二辅助功率放大器相连，向所述第二辅助功率放大器输出所述包络电压。
在一个可能的设计中，功率放大装置还包括第二辅助功率放大器至第N辅助功率放大器，其中N为大于等于3的整数；第二辅助功率放大器至第(N-1)辅助功率放大器中的每一个辅助功率放大器，分别用于对所述每一个辅助功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，所述每一个辅助功率放大器分别与上一个辅助功率放大器和下一个辅助功率放大器相连，用于接收所述上一个辅助功率放大器输出的所述包络电压，并向所述下一个辅助功率放大器输出所述包络电压，并将所述包络电压作为工作电压；第N辅助功率放大器，用于对所述第N辅助功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，第N辅助功率放大器通过与第(N-1)辅助功率放大器相连，将从所述第(N-1)辅助功率放大器接收到的所述包络电压作为工作电压。由于增加了辅助功率放大器的数量，可以产生更大的输出功率，进一步提升设备性能。
在一个可能的设计中，功率放大装置还包括滤波电路，与所述第一辅助功率放大器的漏极相连，用于对所述第一辅助功率放大器接收到的包络电压进行滤波。通过滤波电路对包络电压的信号进行滤波和/或整形的作用，使得所述第一辅助功率放大器与所述主功率放大器的包络电压更加接近或相同。可选的，当所述功率放大装置中包含两个或两个以上辅助功率放大器时，例如包含第一辅助功率放大器至第N辅助功率放大器(N大于等于2)，所述两个或两个以上辅助功率放大器中的任意一个或多个都可以连接滤波链路，以便对包络电压进行滤波和/或整形。
在一个可能的设计中，所述滤波电路包括电感、电阻和电容中的至少一个部件，所述滤波电路接地。
在一个可能的设计中，所述主功率放大器的输出端和所述第一辅助功率放大器的输出端通过第一微带线相连，所述第一微带线用于传输所述包络电压。利用现有系统中已有的传输线元件来传输包络电压，在不增加系统结构复杂度的基础上，起到功率管间传递包络电压的目的。
在一个可能的设计中，功率放大装置还包括：变频器，分别与所述主功率放大器的栅极以及所述第一辅助功率放大器的栅极相连，用于将输入信号变频到与所述主功率放大器以及所述第一辅助功率放大器相同的工作频率范围，得到射频信号，并将所述射频信号分别输出至所述主功率放大器以及所述第一辅助功率放大器。可选的，功率放大装置包含其他辅助功率放大器(例如，第二辅助功率放大器)时，所述变频器还可以与其他辅助功率放大器相连接，以便将射频信号输出至其他辅助功率放大器。
在一个可能的设计中，功率放大装置还包括：功率分配器，分别与所述主功率放大器的栅极以及所述第一辅助功率放大器的栅极相连，用于将射频信号分成至少两路信号，并将所述至少两路信号中的两路信号分别输出至所述主功率放大器及第一辅助功率放大器。
在一个可能的设计中，所述第一辅助功率放大器的输出端和所述第二辅助功率放大器的输出端通过第二微带线相连，所述第二微带线用于传输所述包络电压。
在一个可能的设计中，所述包络调制器还可以与任一个辅助功率放大器相连接，通过辅助功率放大器将包络电压传递给主功率放大器，从而使得功率放大装置的布局更加灵活。可选的，包络调制器与第一辅助功率放大器的漏极相连，用于根据接收到的包络信号得到包络电压，向第一辅助功率放大器的漏极输出包络电压；第一辅助功率放大器，用于对第一辅助功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，第一辅助功率放大器通过与包络调制器相连，将从包络调制器接收到的包络电压作为工作电压，第一辅助功率放大器与主功率放大器相连，用于向主功率放大器的漏极输出所述包络电压；主功率放大器用于对主功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，主功率放大器通过与第一辅助功率放大器相连，将从第一辅助功率放大器接收到的包络电压作为工作电压。
在一个可能的设计中，在主功率放大器上连接滤波电路，用于对主功率放大器接收到的包络电压的信号进行滤波，整形，改善包络波形。
第二方面，本申请实施例还提供一种射频拉远单元RRU，包括如第一方面和任一个可能的设计中所述的功率放大装置。
在一个可能的设计中，所述射频拉远单元还可以包括处理器，用于向功率放大装置输出包络信号。
在一个可能的设计中，所述RRU接收基带单元(Base Band Unit，BBU)发送的所述包络信号。
在一个可能的设计中，所述射频拉远单元还可以包括通信接口，用于与基站内的其他装置进行直接或间接通信。
第三方面，提供一种基站，包括如第二方面所述的射频拉远单元RRU。
在一个可能的设计中，基站还包括基带单元，可与射频拉远单元进行直接或间接通信。
附图说明
图1为现有技术中功放系统结构示意图；
图2为本申请实施例中功率放大器结构示意图之一；
图3为本申请实施例中功率放大器结构示意图之二；
图4a为本申请实施例中功率放大器结构示意图之三；
图4b为本申请实施例中功率放大器结构示意图之四；
图5为本申请实施例中功率放大器结构示意图之五；
图6为本申请实施例中射频拉远单元结构示意图；
图7为本申请实施例中基站结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请作进一步地描述。
本申请实施例中描述的方案可用于各种不同的通信系统中，例如第二代(2ndGeneration，2G)通信系统，第三代(3rd Generation，3G)通信系统，长期演进(Long TermEvolution，LTE)系统中，或者，第五代(5th Generation，5G)通信系统以及更多后续演进的可能的通信系统中。
本申请实施例提供的功率放大装置可集成在基站等任意需要进行无线信号功率放大的网元设备中。本申请实施例提供的功率放大装置可以在基站的射频部分工作，例如可以布置在基站的射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)中。所述基站是一种部署在无线接入网中用以为终端提供无线通信功能的装置。所述基站可以包括各种形式的宏基站，微基站，中继站，接入点等等。在采用不同通信系统时，具备基站功能的装置的名称可能会有所不同，例如在LTE通信系统中，可以为演进的节点B(evolved NodeB，eNB或eNodeB)，在3G通信系统中，可以为节点B(Node B)，在2G通信系统中，可以为基站(Base Station，BS)等等。或者后续更多可能的通信系统中的类似设备。
下面结合附图对本申请实施例提供的功率放大装置、射频拉远单元及基站作详细说明。
如图2所示，本申请实施例提供的功率放大装置200包括包络调制器201，主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203，其中，
包络调制器201，与主功率放大器202的漏极相连，用于根据接收到的包络信号得到包络电压，向主功率放大器202的漏极输出包络电压；
主功率放大器202，用于对主功率放大器202的栅极输入的信号进行放大处理；主功率放大器202通过与包络调制器201相连，在工作状态下，将从包络调制器201接收到的包络电压作为工作电压；主功率放大器202与第一辅助功率放大器203相连，向第一辅助功率放大器203的漏极输出上述包络电压；
第一辅助功率放大器203，对第一辅助功率放大器203的栅极输入的信号进行放大处理，第一辅助功率放大器203通过与主功率放大器202相连，在工作状态下，将从主功率放大器202接收到的包络电压作为工作电压。
其中，包络信号是可以用于跟踪主功率放大器202的工作电压的信号，即由包络调制器201产生可以跟踪包络信号大小变化的包络电压，代替固定电压给主功率放大器202供电，使得主功率放大器202可以一直处于接近饱和的工作状态。包络信号可以是将等待进行信号放大的射频信号的原始包络信号经过函数处理得到，其中，将原始包络信号转换为包络信号的函数可以根据该输出的包络信号的幅度及相位等需求预先设定，例如可以是线性函数、二次函数、三次函数等，本申请实施例对此不做特别限定。
在实际应用中，包络调制器201可以是一个单元电路，由现有技术中已知的电路元器件构成，本发明实施例对包络调制器的具体电路构成不做特别限定。
可选地，包络调制器201可以根据调制器控制信号，确定上述包络电压的幅度。该调制器控制信号的类型、相位、幅度等参数可以根据功率放大装置200的性能确定，并且可以根据功率放大装置200运行情况作出调整，本申请实施例对此不做特别限定，调制器控制信号可以采用数字信号。
待放大的信号为射频信号，可以由基带数据信号转换得到，具体的转换过程可以参考现有技术，在此不做赘述。例如在分布式基站中，可以将基带数据信号经过RRU的中频模块、以及收发信机模块处理后生成，并分别传输至本申请实施例提供的功率放大装置200中的主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203。
可选的，在上述主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203的栅极输入的待放大信号可以是同一个射频信号，或者，也可以为叠加后可以表征同一个射频信号的信号，也可以是其他的射频信号组合或者分解形式，本申请不做限定。
需要说明的是，主功率放大器202与第一辅助功率放大器203之间没有高通隔直电容，低频信号也可以直接由主功率放大器202向第一辅助功率放大器203传输。
如图3所示，主功率放大器202的输出端与第一辅助功率放大器203的输出端之间设有微带线204，可以记为第一微带线204，第一微带线204连接在两个功率放大器之间，用于传输包络电压，并起到调整阻抗的作用。其中，本申请实施例中，主功率放大器202的漏极可以等同于主功率放大器202的输出端，也可以认为，主功率放大器202的输出端为主功率放大器202的漏极的电极区域经过网络变换或组合形成的输出接口。类似的，本申请实施例中的辅助功率放大器(如，第一辅助功率放大器至第N辅助功率放大器)的漏极和输入端也有与上述类似的关系。
可选的，第一微带线204可以为四分之一波长(λ/4)传输线，其中λ表示射频信号的波长。
主功率放大器202接收包络调制器201输出的包络电压，并向第一辅助功率放大器203输出所述包络电压。故第一辅助功率放大器的工作电压同为跟踪包络信号幅度变化的变化电压，此时功率放大装置200为一个采用了包络跟踪的多赫蒂放大器，即工作于包络跟踪和多赫蒂放大器的共同状态下，在该种工作模式下，功率放大装置200对高功率和高峰值均比的调制信号有良好的放大效果。
可选的，功率放大装置200还包括滤波电路205，与第一辅助功率放大器203相连，可以连接在第一辅助功率放大器203的漏极，滤波电路205中包括电感、电阻和电容中的至少一个部件，可选的，滤波电路205可以为LRC电路。其中，滤波电路205中的各个部件可以以任意形式连接，即各部件之间连接方式可以有多种。如，滤波电路205可以为串联形式连接的电感和电容；又如，滤波电路205可以为串联形式连接电阻和电容；再如，滤波电路205可以为第一支路和第二支路并联，第一支路为串联形式连接的电感和电容，第二支路为串联形式连接电阻和电容；再如，滤波电路205可以为电感、电阻和电容串联连接。滤波电路205接地。本申请实施例以下图3～图5中所示的滤波电路205以电感、电阻和电容串联连接这种形式为例，可以理解，图3～图5中所示的滤波电路205可以有其他形式的连接方式。滤波电路205用于对第一辅助功率放大器203接收到的包络电压信号进行滤波，整形，改善包络波形，提高系统整体数字预失真(Digital Pre-Distortion，DPD)校正性能。
可选的，如图3所示，功率放大装置200还可包括变频器207，分别与主功率放大器202的栅极以及第一辅助功率放大器203的栅极相连，用于将中频信号或者基带信号变频到与主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203相同的工作频率范围，该主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203的工作频率范围等同于发射信号所在的频段的频率范围，即通过变频器207获得射频信号，并将变频后的射频信号分别输出至主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203。
可选的，如图3所示，功率放大装置200还可包括功率分配器206，分别与主功率放大器202的栅极以及第一辅助功率放大器203的栅极相连，用于将射频信号分成两路信号并分别输出至主功率放大器202及第一辅助功率放大器203。可选的，上述功率分配器206分成的两路信号能量相等或者不相等。
可选的，如图3所示，功率放大装置200还可包括另外两个微带线204，均为四分之一波长(λ/4)传输线。其中，一条配置在主功率放大器202的栅极和第一辅助功率放大器203的栅极(即信号输入端)之间，可以为主功率放大器202和辅助功率放大器203之间提供相差。另一条配置在主功率放大器202和第一辅助功率放大器203的合路输出端。
需要说明的是，本申请实施例涉及的微带线204可以用其他形式的阻抗变换网络代替，其中，第一微带线204可以用其他可以传输所述包络电压的传输线代替。本申请实施例利用现有系统中已有的传输线元件来传输包络电压，在不增加系统结构复杂度的基础上，起到功率管间传递包络电压的目的。
在实际应用中，主功率放大器202和第一辅助功率放大器203可以包括一个或多个晶体管或其他类似的电路器件。本领域普通技术人员可以认识到，主功率放大器202和第一辅助功率放大器203可以采用现有技术中其他任何已知的半导体技术来实现，本申请实施例对此不做任何限定。
可选的，所述功率放大装置200还可以包括其他电路器件或结构，例如，在主功率放大器202和/或第一辅助功率放大器203的漏极设置相应的匹配电路，本申请对此不做限定。
可以理解，辅助功率放大器的数量可以根据系统需求确定，即本申请实施例提供的功率放大装置中的多赫蒂放大器部分可以是多路多赫蒂功率放大器。
以功率放大装置200中包括两个辅助功率放大器为例，如图4a所示，功率放大装置200还包括第二辅助功率放大器203’，第二辅助功率放大器203’，用于对第二辅助功率放大器203’的栅极输入的信号进行放大处理。第二辅助功率放大器203’通过与第一辅助功率放大器203相连，将从第一辅助功率放大器203接收到的包络电压作为工作电压。第一辅助功率放大器203与第二辅助功率放大器203’相连，用于向第二辅助功率放大器203’输出包络电压。
可选的，与图3所示结构同理，第二辅助功率放大器203’连接一个滤波电路205，用于对第二辅助功率放大器203’接收到的包络电压进行滤波。
可选的，与图3所示结构同理，第一辅助功率放大器203的输出端和第二辅助功率放大器203’通过微带线204’相连，可记为第二微带线204’，第二微带线204’用于传输包络电压。
可选的，变频器207还与第二辅助功率放大器203’的栅极相连，用于将输入信号变频到与主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203和第二辅助功率放大器203’相同的工作频率范围，得到射频信号，变频器207的输入信号可能是中频信号或者基带信号，变频器207将变频后的射频信号分别输出至主功率放大器202以及第一辅助功率放大器203和第二辅助功率放大器203’。
可选的，功率分配器206，还与第二辅助功率放大器203’的栅极相连，用于将射频信号分成三路信号，并分别输出至主功率放大器202及第一辅助功率放大器203和第二辅助功率放大器203’。
当然，功率放大装置200可以包括两个以上的辅助功率放大器203’，其连接方式与图4a所示的包括两个辅助功率放大器203’相同，具体的如图4b所示，假设功率放大装置200还包括第二辅助功率放大器203’至第N辅助功率放大器203’，N为大于等于3的正整数。其中：
第二辅助功率放大器203’至第(N-1)辅助功率放大器203’中的每一个辅助功率放大器203’，用于对该每一个辅助功率放大器203’的栅极输入的信号进行放大处理，且该每一个辅助功率放大器203’分别与上一个辅助功率放大器和下一个辅助功率放大器相连，用于接收上一个辅助功率放大器输出的包络电压，并向下一个辅助功率放大器输出包络电压，以及在工作状态下，将包络电压作为工作电压。
第N辅助功率放大器203’用于对第N辅助功率放大器203’的栅极输入的信号进行放大处理，第N辅助功率放大器203’与第(N-1)辅助功率放大器203’相连，在工作状态下，将从第(N-1)辅助功率放大器203’接收到的包络电压作为工作电压。
在多路多赫蒂放大器的架构下，至少一个辅助功率放大器连接有滤波电路205，例如，只有第一辅助功率放大器203连接有滤波电路205；又例如，第一辅助功率放大器203和第二辅助功率放大器203’均连接有滤波电路205；当然也可以每一个辅助功率放大器203’连接一个滤波电路205，滤波电路205用于对辅助功率放大器203’接收到的包络电压进行滤波。
可选的，与图3所示结构同理，第二辅助功率放大器203’至第N辅助功率放大器203’中，每两个辅助功率放大器之间连接有一个第二微带线204’，用于传输包络电压。
可选的，针对多个辅助功率放大器，变频器207还分别与第二辅助功率放大器203’的栅极至第N辅助功率放大器203’的栅极相连，在多路多赫蒂放大器的架构下，变频器207用于将输入信号变频到与主功率放大器202以及任意一个辅助功率放大器203或203’相同的工作频率范围，得到射频信号，变频器207的输入信号可能是中频信号或者基带信号，变频器207将变频后的射频信号分别输出至主功率放大器202以及任意一个辅助功率放大器203或辅助功率放大器203’。
可选的，针对多个辅助功率放大器，功率分配器206，还分别与第二辅助功率放大器203’的栅极至第N辅助功率放大器203’的栅极相连，在多路多赫蒂放大器的架构下，功率分配器206用于将射频信号分成(N+1)路信号并分别输出至主功率放大器202及第一至第N辅助功率放大器203或203’。
采用图4a和图4b所示的功率放大装置结构，由于增加了辅助功率放大器的数量，可以产生更大的输出功率，进一步提升设备性能。
在另一种可能的实施方式中，包络调制器201可连接在任意一个辅助功率放大器侧，即包络调制器201输出的包络电压先传输至所连接的辅助功率放大器的漏极，再由所连接的辅助功率放大器将包络电压传输给主功率放大器202以及其他的辅助功率放大器。可选的，包络调制器201可以连接在整个电路架构中间位置的辅助功率放大器侧。其他结构和信号处理过程与图2至图4所示实施例相同，在此不再赘述。
例如，如图5所示，包络调制器201可安装在第一辅助功率放大器203侧，由第一辅助功率放大器203将从包络调制器201处获得的包络电压传输给主功率放大器202。
具体地，包络调制器201，与第一辅助功率放大器203的漏极相连，用于根据接收到的包络信号得到包络电压，向第一辅助功率放大器203的漏极输出包络电压；
第一辅助功率放大器203对第一辅助功率放大器203的栅极输入的信号进行放大处理，第一辅助功率放大器203通过与包络调制器201相连，在工作状态下，将从包络调制器201接收到的包络电压作为工作电压，且第一辅助功率放大器203与主功率放大器202相连，向主功率放大器202的漏极输出包络电压；
主功率放大器202对主功率放大器202的栅极输入的信号进行放大处理，主功率放大器202与第一辅助功率放大器203相连，在工作状态下，将从第一辅助功率放大器203接收到的包络电压作为工作电压。
可选的，在主功率放大器202上连接滤波电路205，用于对主功率放大器202接收到的包络电压的信号进行滤波，整形，改善包络波形。
需要说明的是，除包络调制器201输出端连接由主功率放大器202更换为第一辅助功率放大器203之外，其余信号处理过程与图2的实施例相同，重复之处在此不再赘述。
可见，包络调制器201的设置位置可以灵活处理，使得功率放大装置200的布局更加灵活可变。
综上所述，采用本申请实施例提供的功率放大器，通过将包络电压在两个功率管之间传递，包络调制器输出的包络电压从主功率放大器传递至辅助功率放大器，主功率放大器和辅助功率放大器均使用包络调制器输出的包络电压作为工作电压，包络电压跟踪包络信号的幅度变化而变化，使功率放大装置工作在包络跟踪的多赫蒂放大器模式下。由于主功率放大器及辅助功率放大器的工作电压可以同时调节，提升了功率放大装置的对称性，不易出现效率丢失现象，利用多赫蒂放大器在功率回退下的效率优势，同时结合包络跟踪技术，提升了功放的饱和功率，增强了功率放大装置的效率，特别是在放大高功率和高峰均比信号的工作状态下，可以达到较高效率。通过一个包络调制器可以同时向主功率放大器和至少一路辅助功率放大器传递包络电压，节省了功率放大器的面积和成本，功率放大装置中的各个器件位置放置更加灵活，并且去除了高通隔直电容，使得功率放大装置的构造更加的简单。另外，通过辅助功率放大器连接一个滤波电路，起到对包络电压的信号进行滤波的作用，使得传递的包络电压更加接近或相同。
可选的，本申请实施例所提供的功率放大装置，可以集成在至少一个芯片中，例如，专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)；也可以由至少一个分立器件构成；也可以是一个芯片系统，所述芯片系统中包含至少一个芯片和至少一个分立器件。本申请对所述功率放大装置的具体实现形式不做限定。
如图6所示，本申请实施例还提供了一种射频拉远单元RRU600，包括功率放大装置601，功率放大装置601可以是图2-图5任一所示的功率放大装置200或者具有相同功能的装置，关于功率放大装置601的内部结构与功能描述可以参照本申请上述实施例的描述，在此不做赘述。
该RRU600内还可以包括处理器602，用于提取待放大的射频信号的原始包络信号，将所述原始包络信号经过预设的函数处理，得到包络信号并输出至功率放大装置601，由功率放大装置601将该包络信号处理为包络电压，作为功率放大装置的工作电压。
可选地，处理器602还可以用于生成调制器控制信号并输出至功率放大装置601，调制器控制信号可以用于控制上述包络电压的幅度。
处理器602可以与功率放大装置601进行直接或间接通信。
可以理解，上述处理器602可以单独设置，也可以将其功能集成在RRU的现有功能模块中，例如中频模块或者收发信机模块中，本申请实施例对此不做任何限制。在实际实现中，处理器602的功能可以集成在基带芯片上。
RRU600内还可以包括通信接口603，用于与基站内的其他装置，例如基带单元(Base Band Unit，BBU)进行直接或间接通信。
可选地，通信接口603可以是通用公共射频接口(Common Public RadioInterface，CPRI)或者开放式基站架构(Open Base Station Architecture Initiative，OBASI)接口等。
可选的，所述RRU600也可以通过通信接口从BBU接收所述包络信号和/或所述调制器控制信号。
功率放大装置601、处理器602以及通信接口603的连接方式不限，如图6所示，功率放大装置601、处理器602以及通信接口603可以通过通信总线604连接，进行信号的传输。
为描述之清楚简洁，本申请实施例以功率放大装置配置于RRU内进行说明，本领域的技术人员可以理解，该功率放大装置也可以配置于其他类似的射频功能模块中，本申请实施例对此不做任何限定。
如图7所示，本申请实施例还提供了一种基站700，包括射频拉远单元701，以及基带单元702，射频拉远单元701可以是图6所示的射频拉远单元或者具有相同功能的设备，射频拉远单元701与基带单元702可以进行直接或间接通信。
采用本申请实施例提供的射频拉远单元或基站，其中的功率放大装置部分采用主功率放大器和辅助功率放大器传递包络电压的方式，均使用包络调制器输出的包络电压作为工作电压，包络电压跟踪包络信号的幅度变化而变化，使功率放大装置工作在包络跟踪的多赫蒂放大器模式下。由于主功率放大器及辅助功率放大器的工作电压可以同时调节，提升了功率放大装置的对称性，不易出现效率丢失现象，利用多赫蒂放大器在功率回退下的效率优势，同时结合包络跟踪技术，提升了功放的饱和功率，增强了功率放大装置的效率，特别是在放大高功率和高峰均比信号的工作状态下，可以达到较高效率。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种功率放大装置，其特征在于，包括包络调制器，主功率放大器以及第一辅助功率放大器，其中，
所述包络调制器，与所述主功率放大器的漏极相连，用于根据接收到的包络信号得到包络电压，向所述主功率放大器的漏极输出所述包络电压；
所述主功率放大器，用于对所述主功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，所述主功率放大器通过与所述包络调制器相连，将从所述包络调制器接收到的所述包络电压作为工作电压，所述主功率放大器与所述第一辅助功率放大器相连，所述主功率放大器的漏极设置匹配电路，所述匹配电路用于传输所述包络调制器输出的所述包络电压；
所述第一辅助功率放大器，用于对所述第一辅助功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，所述第一辅助功率放大器通过与所述主功率放大器相连，接收所述匹配电路传输的所述包络电压，将所述包络电压作为工作电压；
还包括：
滤波电路，与所述第一辅助功率放大器的漏极相连，用于对所述第一辅助功率放大器接收到的包络电压进行滤波。
2.如权利要求1所述的功率放大装置，其特征在于，还包括：
第二辅助功率放大器，用于对所述第二辅助功率放大器的栅极输入的信号进行放大处理，所述第二辅助功率放大器，通过与所述第一辅助功率放大器相连，将从所述第一辅助功率放大器接收到的所述包络电压作为工作电压；
所述第一辅助功率放大器，与所述第二辅助功率放大器相连，向所述第二辅助功率放大器输出所述包络电压。
3.如权利要求1或2所述的功率放大装置，其特征在于，所述滤波电路包括电感、电阻和电容中的至少一个部件，所述滤波电路接地。
4.如权利要求1或2所述的功率放大装置，其特征在于，所述主功率放大器与所述第一辅助功率放大器相连，包括：
所述主功率放大器的输出端和所述第一辅助功率放大器的输出端通过第一微带线相连，所述第一微带线用于传输所述包络电压。
5.如权利要求1或2所述的功率放大装置，其特征在于，还包括：
变频器，分别与所述主功率放大器的栅极以及所述第一辅助功率放大器的栅极相连，用于将输入信号变频到与所述主功率放大器以及所述第一辅助功率放大器相同的工作频率范围，得到射频信号，并将所述射频信号分别输出至所述主功率放大器以及所述第一辅助功率放大器。
6.如权利要求1或2所述的功率放大装置，其特征在于，还包括：
功率分配器，分别与所述主功率放大器的栅极以及所述第一辅助功率放大器的栅极相连，用于将射频信号分成至少两路信号，并将所述至少两路信号中的两路信号分别输出至所述主功率放大器及所述第一辅助功率放大器。
7.如权利要求2所述的功率放大装置，其特征在于，所述第一辅助功率放大器与所述第二辅助功率放大器相连，包括：
所述第一辅助功率放大器的输出端和所述第二辅助功率放大器的输出端通过第二微带线相连，所述第二微带线用于传输所述包络电压。
8.一种射频拉远单元RRU，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的功率放大装置。
9.一种基站，其特征在于，包括权利要求8所述的射频拉远单元RRU。
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