CN115549595A - 多尔蒂功率放大器 - Google Patents

多尔蒂功率放大器 Download PDF

Info

Publication number
CN115549595A
CN115549595A CN202110744166.4A CN202110744166A CN115549595A CN 115549595 A CN115549595 A CN 115549595A CN 202110744166 A CN202110744166 A CN 202110744166A CN 115549595 A CN115549595 A CN 115549595A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
carrier
circuit
output
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110744166.4A
Other languages
English (en)
Inventor
邱皓川
胡自洁
张海兵
何森航
濮天鸿
田旭
方信维
倪建兴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Radrock Shenzhen Technology Co Ltd
Original Assignee
Radrock Shenzhen Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Radrock Shenzhen Technology Co Ltd filed Critical Radrock Shenzhen Technology Co Ltd
Priority to CN202110744166.4A priority Critical patent/CN115549595A/zh
Priority to PCT/CN2022/098351 priority patent/WO2023273851A1/zh
Publication of CN115549595A publication Critical patent/CN115549595A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/42Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多尔蒂功率放大器,该多尔蒂功率放大器包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络;载波放大电路耦合至电压合成电路的第一输入端,峰值放大电路耦合至电压合成电路的第二输入端;第一移相输出网络的一端耦合至电压合成电路的第二输入端,另一端与接地端相连。本申请在电压合成电路和第一移相输出网络的共同作用下,不但可以实现对输入至电压合成电路之前的信号进行移相,保证电压合成电路能够对所接收信号进行有效合成转换,还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,优化其带宽性能。

Description

多尔蒂功率放大器
技术领域
本发明涉及射频技术领域,尤其涉及一种多尔蒂功率放大器。
背景技术
第五代移动通信技术(5G)的关键性能目标是传输速率相比4G大幅提升,5G新技术需要采用频率更高、带宽更大、QAM调制更高阶的射频前端,使其对射频前端的功率放大器的设计提出更严苛的要求。多尔蒂功率放大器作为功率放大器中的一种常用放大器,其因可实现高线性度和高效率而被广泛应用。目前,多尔蒂功率放大器在保证线性度和高效率的同时其工作带宽往往较较差,从而导致多尔蒂功率放大器的带宽性能无法满足实际应用需求。
发明内容
本发明实施例提供一种多尔蒂功率放大器,以解决多尔蒂功率放大器的带宽较差的问题。
一种多尔蒂功率放大器,所述多尔蒂功率放大器包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络;
所述载波放大电路耦合至所述电压合成电路的第一输入端,所述峰值放大电路耦合至所述电压合成电路的第二输入端;
所述第一移相输出网络的一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端,另一端与接地端相连。
进一步地,所述第一移相输出网络被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
进一步地,所述电压合成电路包括第一巴伦;
所述第一巴伦的第一输入端与所述载波放大电路的输出端相连,所述第一巴伦的第二输入端与所述峰值放大电路的输出端相连;所述第一巴伦的第一输出端与信号输出端相连,所述第一巴伦的第二输出端与接地端或电源端相连。
进一步地,所述第一移相输出网络包括第一电容;所述第一电容的第一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端,第二端与接地端相连。
进一步地,所述多尔蒂功率放大器还包括第一电感;所述第一电感的一端与所述峰值放大电路的输出端相连,另一端与所述第一电容的第一端相连。
进一步地,所述多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络,所述第二移相输出网络设置在所述载波放大电路的输出端与所述电压合成电路的第一输入端之间。
进一步地,所述第一移相输出网络施加给所述峰值放大信号的相位与所述第二移相输出网络施加给所述载波放大信号的相位的差值为90度。
进一步地,所述第一移相输出网络和所述第二移相输出网络,被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
进一步地,所述第二移相输出网络包括第二电容;
所述第二电容的一端与所述载波放大电路的输出端相连,所述第二电容的另一端与所述第一巴伦的第一输入端相连。
进一步地,所述第二移相输出网络还包括第二电感;
所述第二电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端,所述第二电感的另一端与接地端相连。
进一步地,所述第二移相输出网络包括第三电感;
所述第三电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端,所述第三电感的另一端与接地端相连。
进一步地,所述多尔蒂功率放大器还包括功率分离器;
所述功率分离器,被配置将接收射频输入信号,将所述射频输入信号分离成载波信号输出至所述载波放大电路和峰值信号输出至所述峰值放大电路。
上述多尔蒂功率放大器,多尔蒂功率放大器包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络;载波放大电路耦合至电压合成电路的第一输入端,峰值放大电路耦合至电压合成电路的第二输入端;第一移相输出网络的一端耦合至电压合成电路的第二输入端,另一端与接地端相连;在载波放大电路接近或达到饱和状态之前,峰值放大电路处于非工作状态,此时峰值放大电路中没有信号经过,通过将第一移相输出网络的一端耦合至电压合成电路的第二输出端,另一端与接地端连接,即将电压合成电路的第二输入端通过第一移相输出网络与接地端连接,形成一个到地的通路,以保证电压合成电路对接收的载波放大信号进行转换输出,第一移相输出网络和电压合成电路共同参与输出端的阻抗匹配,在第一移相输出网络和电压合成电路的共同作用下,不但可以实现对输入至电压合成电路之前的信号进行移相,保证电压合成电路能够对所接收信号进行有效合成转换,还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,优化其带宽性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中多尔蒂功率放大器的一电路示意图;
图2是本发明一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图;
图3是本发明一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图;
图4是本发明一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图;
图5是本发明一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图;
图6是本发明一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图;
图7是本发明一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图;
图中:10、载波放大电路;20、峰值放大电路;30、电压合成电路;31、第一巴伦;40、第一移相输出网络;50、第二移相输出网络;60、功率分离器;70、第一移相输入网络;80、第二移相输入网络。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应当理解的是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白,当元件或层被称为“在…上”、“与…相连”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的结构及步骤,以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
如图1所示,本实施例提供一种多尔蒂功率放大器,该多尔蒂功率放大器包括载波放大电路10、峰值放大电路20、电压合成电路30和第一移相输出网络40;载波放大电路10耦合至电压合成电路30的第一输入端,峰值放大电路20耦合至电压合成电路30的第二输入端;第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输入端,另一端与接地端相连。
其中,电压合成电路30为对载波放大信号和峰值放大信号进行电压合成的电路。例如:电压合成电路30可以为巴伦。载波放大信号为经载波放大电路10放大后所输出的信号。峰值放大信号为经峰值放大电路20放大后所输出的信号。可以理解地,由于对载波放大信号和峰值放大信号进行合成的电路为电压合成电路30,因此载波放大信号和峰值放大信号优选为电压信号。
在一具体实施例中,在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前,载波放大电路10接收载波信号,并对接收的载波信号进行放大处理,输出载波放大信号至电压合成电路30的第一输入端,此时峰值放大电路20处于非工作状态。在载波放大电路10接近或达到饱和状态时,峰值放大电路20被导通,载波放大电路10接收载波信号,并对接收的载波信号进行放大处理,输出载波放大信号至电压合成电路30的第一输入端,峰值放大电路20接收峰值信号,并对接收的峰值信号进行放大处理,输出峰值放大信号至电压合成电路30的第二输入端。
在一具体实施例中,多尔蒂功率放大器还包括功率分离器60,该功率分离器60的输入端作为信号输入端,用于接收射频输入信号,功率分离器60的第一输出端与载波放大电路10的输入端相连,功率分离器60的第二输出端与峰值放大电路20的输入端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前,该功率分离器60将接收的射频输入信号直接传输至载波放大电路10;在载波放大电路10接近或达到饱和状态时,该功率分离器60对接收的射频输入信号进行分离处理,生成载波信号和峰值信号;并将该载波信号输出至载波放大电路10,和将峰值信号至输出至峰值放大电路20。
其中,载波放大电路10的输出端耦合至电压合成电路30的第一输入端,峰值放大电路20的输出端耦合至电压合成电路30的第二输入端。载波放大电路10被配置为接收来自功率分离器60的载波信号,对该载波信号进行放大处理,输出载波放大信号至电压合成电路30的第一输入端。峰值放大电路20被配置为接收来自功率分离器60的峰值信号,对该峰值信号进行放大处理,输出峰值放大信号至电压合成电路30的第二输入端。
在一具体实施例中,电压合成电路30接收载波放大电路10输出的载波放大信号和峰值放大电路20输出的峰值放大信号,并对该载波放大信号和峰值放大信号进行转换合成,输出射频放大信号至信号输出端。
在一具体实施例中,在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前,电压合成电路30的第一输入端接收载波放大信号,该载波放大信号通过电压合成电路30之后输出至信号输出端。本申请通过将第一移相输出网络40的一端与电压合成电路30的第二输入端连接,另一端与接地端连接,即将电压合成电路30的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接,形成一个到地的通路,以保证电压合成电路30能对接收的载波放大信号进行转换输出;且电压合成电路30和第一移相输出网络40共同参与输出端的阻抗匹配,使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽。
在另一具体实施例中,在载波放大电路10接近或达到饱和状态时,电压合成电路30对载波放大信号和峰值放大信号进行合成,且对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换,以实现多尔蒂功率放大器输出端的阻抗匹配。例如,多尔蒂功率放大器的输出端的阻抗通常需满足50欧姆的阻抗匹配。
其中,第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输入端,另一端与接地端相连。
作为一示例,当载波放大电路10在未接近或未达到饱和状态之前,峰值放大电路20关闭处于非工作状态,此时峰值放大电路20中没有信号经过,通过将第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输出端,另一端与接地端连接,即将电压合成电路30的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接,形成一个到地的通路,以保证电压合成电路30对接收的载波放大信号进行转换输出;且第一移相输出网络40和电压合成电路30共同参与输出端的阻抗匹配,从而使得在电压合成电路30和第一移相输出网络40的共同作用下,不但可以实现对输入至电压合成电路30之前的信号进行移相,还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,进而优化其带宽性能。
作为另一示例,当载波放大电路10在接近或达到饱和状态时,峰值放大电路20被导通,此时载波放大电路10和峰值放大电路20均处于工作状态,第一移相输出网络40可对经峰值放大电路20放大处理后的峰值放大信号施加相位,以使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度,从而保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换,输出射频放大信号。
参照下图7所示,在一具体实施例中,由于功率分离器60输出至载波放大电路10中的载波信号和输出至峰值放大电路20中的峰值信号为相位相同的信号,即功率分离器60并未对提供给峰值放大电路20的峰值信号或者对提供给载波放大电路10的载波信号给予相移。因此,在功率分离器60和载波放大电路10之间通常还设有第一移相输入网络70,功率分离器60和峰值放大电路20之间通常还设有第二移相输入网络80。第一移相输入网络70和第二移相输入网络80被配置为,使呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后第一相位。可选地,第一相位可以为30度、60度或者90度等任意相位。
优选地,在本实施例中,第一移相输入网络70和第二移相输入网络80被配置为使呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度。
其中,第一移相输入网络70和第二移相输入网络80可以是集总元件网络,其被设计成使得呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度。集总元件网络为包括电感、电容以及电阻作为主要滤波和相移部件的网络。例如:第一移相输入网络70使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度),并且第二移相输入网络80输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后45度(-45度)。通过使输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度)并使输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后45度(-45度),从而实现输入至峰值放大电路20的峰值信号比输入至载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度。
需要说明的是,本实施例描述了第一移相输入网络70使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度),并且第二移相输入网络80使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后45度(-45度),但第一移相输入网络70和第二移相输入网络80相移的相位可以是其它组合。例如,可以采用第一移相输入网络70使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前60度(+60度),并且第二移相输入网络80使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后30度(-30度)等。
在本实施例中,多尔蒂功率放大器包括载波放大电路10、峰值放大电路20、电压合成电路30和第一移相输出网络40;载波放大电路10耦合至电压合成电路30的第一输入端,峰值放大电路20耦合至电压合成电路30的第二输入端;第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输入端,另一端与接地端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前,载波放大电路10处于工作状态,峰值放大电路20处于非工作状态,此时峰值放大电路20中没有信号经过,通过将第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输出端,另一端与接地端连接,即将电压合成电路30的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接,形成一个到地的通路,以保证电压合成电路30对接收的载波放大信号进行转换输出,即将电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号能传输至第一输出端输出;且第一移相输出网络40和电压合成电路30共同参与输出端的阻抗匹配,从而使得在电压合成电路30和第一移相输出网络40的共同作用下,不但可以实现对输入至电压合成电路30之前的信号进行移相,还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,优化其带宽性能。
在一具体实施例中,第一移相输出网络40被配置为使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
作为一示例,在第一移相输入网络70和第二移相输入网络80的共同作用下,使得呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度后。本示例中,第二移相输出网络50被配置为给峰值放大信号施加滞后于载波放大信号90度的相位,从而使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度,以保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换,输出射频放大信号。
如图2所示,在一实施例中,电压合成电路30包括第一巴伦31;第一巴伦31的第一输入端与载波放大电路10的输出端相连,第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连;第一巴伦31的第一输出端与信号输出端相连,第一巴伦31的第二输出端与接地端或电源端相连。
在一具体实施例中,第一巴伦31的第一输入端与载波放大电路10的输出端相连,第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前,第一巴伦31的第一输入端接收载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号,该载波放大信号在第一巴伦31的主级线圈和次级线圈的电磁感应的作用下,耦合传输至第一输出端输出。本申请通过将第一移相输出网络40的一端与第一巴伦31的第二输入端连接,另一端与接地端连接,形成一个到地的通路,即第一巴伦31的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接,以保证第一巴伦31对接收的载波放大信号进行转换输出,即将第一巴伦31的主级线圈的第一输入端接收的载波放大信号能通过主级线圈耦合感应至次级线圈并通过次级线圈的第一输出端输出。
在载波放大电路10接近或达到饱和状态时,第一巴伦31的第一输入端接收载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号,第二输入端接收峰值放大电路20的输出端输出的峰值放大信号,并对该载波放大信号和峰值放大信号进行合成,输出射频放大信号。在第一移相输出网络40和第一巴伦31的共同作用下,不但可以实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,还能使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,进而优化其带宽性能。
在一具体实施例在,可以通过合理设置第一巴伦31的匝数比以对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换,从而实现输出端的阻抗匹配。例如:将多尔蒂功率放大器的输出阻抗转换成50欧姆。
在一具体实施例中,第一巴伦31的第一输入端与载波放大电路10的输出端相连,接收载波放大电路10输出的载波放大信号,第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连,接收峰值放大电路20输出的峰值放大信号,第一巴伦31的第一输出端与信号输出端相连,第二输出端与接地端或电源端相连,第一巴伦31将载波放大信号和峰值放大信号进行合成转换,输出射频放大信号,以及对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换,以实现多尔蒂功率放大器输出端的阻抗匹配。
在本实施例中,电压合成电路30包括第一巴伦31;第一巴伦31的第一输入端与载波放大电路10的输出端相连,第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连;第一巴伦31的第一输出端与信号输出端相连,第一巴伦31的第二输出端与接地端或电源端相连,本实施在载波放大电路10接近或达到饱和状态时,通过采用第一巴伦31对载波放大信号和峰值放大信号进行合成,以及在载波放大电路10为未接近或未达到饱和状态时与第一移相输出网络40共同参与输出端的阻抗匹配,不但可以实现对输入至电压合成电路30之前的信号进行移相,保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换,输出射频放大信号,还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,优化其带宽性能。
如图2所示,在一实施例中,第一移相输出网络40包括第一电容;第一电容的第一端耦合至电压合成电路30的第二输入端,第二端与接地端相连。
在一具体实施例中,为了实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配的同时,还能使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,本实施例将第一电容C41的第一端耦合至第一巴伦31的第二输入端,第二端与接地端相连。当载波放大电路10接近或未达到饱和状态之前,由于第一电容C41将电压合成电路30的第二输入端与接地端连接,形成一个到地的通路,从而保证了保证电压合成电路30能对接收的载波放大信号进行转换输出,且第一电容C41能够提供一定的阻抗,从而与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换,从而使得在第一电容C41和第一巴伦31的共同作用下,不但可以实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,还能使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽,进而优化其带宽性能。
作为另一示例,当载波放大电路10接近或达到饱和状态时,峰值放大电路20被导通,此时,第一电容C41除了与第一移相输出网络40共同参与输出端的阻抗匹配之外,还能对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加相位,以使得输入至电压合成电路30的第二输入端的峰值放大信号比输入至电压合成电路30的第一输入端的载波放大信号的相位滞后180度,从而保证第一巴伦31能够对峰值放大信号和载波放大信号进行转换合成,输出射频放大信号。
在一具体实施例中,可通过调整第一电容C41的电容值,来调整对峰值放大信号施加相位的大小。例如,通过调整第一电容C41的电容值,使得对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加-45度相位。
在一具体实施例中,通过将第一电容C41的第一端耦合至第一巴伦31的第二输入端,第二端与接地端相连,在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前,与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换,从而在实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配的同时使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽。当载波放大电路10为接近或达到饱和状态时,对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加相位,以使得输入至电压合成电路30的第二输入端的峰值放大信号比输入至电压合成电路30的第一输入端的载波放大信号的相位滞后180度,从而保证第一巴伦31能够对峰值放大信号和载波放大信号进行转换合成,输出射频放大信号。
如图3所示,在一实施例中,多尔蒂功率放大器还包括第一电感L41;第一电感L41的一端与第一电容C41的第一端相连,第一电感L41的另一端与峰值放大电路20的输出端相连。
在本实施例中,多尔蒂功率放大器还包括第一电感L41;第一电感L41的一端与第一电容C41的第一端相连,第一电感L41的另一端峰值放大电路20的输出端相连,利用第一电感L41呈现的感性阻抗和第一电容C41呈现的容易阻抗与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换。相比于仅采用第一电容C41与第一巴伦31配合,采用第一电感L41和第一电容C41与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换,能够进一步便于对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换,以实现阻抗匹配,并保证其带宽性能。
如图4所示,在一实施例中,多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络50,第二移相输出网络50设置在载波放大电路10的输出端与第一巴伦31的第一输入端之间。
具体地,多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络50,该第二移相输出网络50设置在载波放大电路10的输出端与第一巴伦31的第一输入端之间,第二移相输出网络50被配置为对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加相移,以使得呈现给第一巴伦31的第一输入端的载波放大信号的相位比呈现给第一巴伦31的第二输入端的峰值放大信号的相位超前180度。
在一具体实施例中,第二移相输出网络50一端与载波放大电路10的输出端相连,另一端与第一巴伦31的第一输入端相连,第二移相输出网络50对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加第一相位(例如:超前45度(+45度))。第一移相输出网络40一端与峰值放大电路20的输出端相连,另一端与第一巴伦31的第二输入端相连,第一移相输出网络40对峰值放大电路20的输出端输出的峰值放大信号施加相移第二相位(例如:滞后45度(-45度))。其中,第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的的相位的差值为90度。
在一具体实施例中,由于在第一移相输入网络70和第二移相输入网络80的作用下,输入至峰值放大电路20的峰值信号比输入至载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度,即未经过第一移相输出网络40进行相移的峰值放大信号的相位比未第二移相输出网络50进行相移的载波放大信号的相位滞后90度,因此,在第二移相输出网络50对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加相移(例如:超前45度(+45度))和第一移相输出网络40对峰值放大电路20的输出端输出的峰值放大信号施加相移(例如:滞后45度(-45度))之后,输入至第一巴伦31的第一输入端的载波放大信号的相位比输入至第一巴伦31的第二输入端的峰值放大信号的相位即可以超前180度。
需要说明的是,本实施例描述了第一移相输出网络40对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加滞后45度(-45度)的相移,并且第二移相输出网络50对载波放大电路10输出的载波放大信号施加超前45度(+45度)的相移,但第一移相输出网络40对峰值放大信号施加的相移和第二移相输出网络50对载波放大信号施加的相移的相位可以是其它组合。例如,可以采用第一移相输出入网络对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加滞后60度(-60度)的相移,并且第二移相输入网络80对载波放大电路10输出的载波放大信号施加超前30度(+30度)的相移等;只需要保证第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值为90度即可。
在本实施例中,多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络50,第二移相输出网络50设置在载波放大电路10的输出端与第一巴伦31的第一输入端之间,第二移相输出网络50对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加相移,在第一移相输出网络40和第二移相输出网络50的共同作用下,实现多尔蒂功率放大器在工作频率范围内,第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为一恒定值(例如:相位差为90度),从而使得多尔蒂功率放大器在工作频率范围内,其带宽能保持平衡,进而优化多尔蒂功率放大器的带宽性能。
如图4所示,在一实施例中,第一移相输出网络40和第二移相输出网络50,被配置为使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
在本实施例中,由于未经过第一移相输出网络40进行相移的峰值放大信号的相位比未经过第二移相输出网络50进行相移的载波放大信号的相位滞后约90度,且第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值为90度(例如:第一移相输出网络40使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后45度(-45度),第二移相输出网络50使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度)),因此,在第一移相输出网络40和第二移相输出网络50的共同作用下,从而使得电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度;从而保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换,输出射频放大信号。
需要说明的是,若未经过第一移相输出网络40进行相移的峰值放大信号的相位比未经过第二移相输出网络50进行相移的载波放大信号的相位滞后约60度,则第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值需为120度(例如:第一移相输出网络40使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后60度(-60度),第二移相输出网络50使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前60度(+60度)),只需要保证电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度即可。
如图4所示,在一实施例中,第二移相输出网络50包括第二电容C51;第二电容C51的一端与载波放大电路10的输出端相连,第二电容C51的另一端与第一巴伦31的第一输入端相连。
在一具体实施例中,第二移相输出网络50包括第二电容C51,第二电容C51的一端与载波放大电路10的输出端相连,第二电容C51的另一端与第一巴伦31的第一输入端相连。本示例中,通过上述连接方式,该第二电容C51对载波放大信号施加超前的相移。例如,第二电容C51能够对载波放大信号施加超前45度的移相。可选地,通过设置第二电容C51的不同电容值可实现对载波放大信号施加不同的相移大小。例如,第二电容C51的电容值越大,施加的移相相位越大。
在本实施例中,第二移相输出网络50包括第二电容C51;第二电容C51的一端与载波放大电路10的输出端相连,第二电容C51的另一端与第一巴伦31的第一输入端相连,从而实现对载波放大信号施加超前的移相,该移相的大小可根据第二电容C51的电容值进行调整,以使得在多尔蒂功率放大器的工作频率范围内,第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为一恒定值(例如:相位差为90度),进而使其带宽能保持平衡,达到优化多尔蒂功率放大器的带宽性能的目的。
如图5所示,在一实施例中,第二移相输出网络50还包括第二电感L51;第二电感L51的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端,第二电感L51的另一端与接地端相连。
在本实施例中,第二移相输出网络50还包括第二电感L51;第二电感L51的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端,第二电感L51的另一端与接地端相连。该第二电感L51与第二电容C51能够与第一巴伦31配合,在第二电感L51、第二电容C51和第一巴伦31的共同作用下,不但可以现实多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配,还能对载波放大信号施加超前的移相,以使得在多尔蒂功率放大器的工作频率范围内,第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为一恒定值(例如:相位差为90度),进而使其带宽能保持平衡,达到优化多尔蒂功率放大器的带宽性能的目的。
如图6所示,在一实施例中,第二移相输出网络50包括第三电感L52;第三电感L52的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端,第三电感L52的另一端与接地端相连。
在本实施例中,第二移相输出网络50包括第三电感L52,通过将第三电感L52的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端,第三电感L52的另一端与接地端相连,以对载波放大信号施加超前的相移,以使得在多尔蒂功率放大器的工作频率范围内,第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为一恒定值(例如:相位差为90度),进而使其带宽能保持平衡,达到优化多尔蒂功率放大器的带宽性能的目的。其中,第二移相输出网络50对载波放大信号施加的超前的相移大小可根据第三电感L52的电感值进行调整。
如图7所示,在一实施例中,多尔蒂功率放大器还包括功率分离器60、该功率分离器60的输入端作为信号输入端,用于接收射频输入信号,第一输出端与载波放大电路10的输入端相连,第二输出端与峰值放大电路20的输入端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前,该功率分离器60将接收的射频输入信号直接传输至载波放大电路10;在载波放大电路10接近或达到饱和状态时,该功率分离器60对接收的射频输入信号进行分离处理,生成载波信号和峰值信号;并将该载波信号输出至载波放大电路10,和将峰值信号至输出至峰值放大电路20。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种多尔蒂功率放大器,其特征在于,包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络;
所述载波放大电路耦合至所述电压合成电路的第一输入端,所述峰值放大电路耦合至所述电压合成电路的第二输入端;
所述第一移相输出网络的一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端,另一端与接地端相连。
2.如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述第一移相输出网络被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
3.如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述电压合成电路包括第一巴伦;
所述第一巴伦的第一输入端与所述载波放大电路的输出端相连,所述第一巴伦的第二输入端与所述峰值放大电路的输出端相连;所述第一巴伦的第一输出端与信号输出端相连,所述第一巴伦的第二输出端与接地端或电源端相连。
4.如权利要求2所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述第一移相输出网络包括第一电容;所述第一电容的第一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端,第二端与接地端相连。
5.如权利要求3所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述多尔蒂功率放大器还包括第一电感;所述第一电感的一端与所述峰值放大电路的输出端相连,另一端与所述第一电容的第一端相连。
6.如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络,所述第二移相输出网络设置在所述载波放大电路的输出端与所述电压合成电路的第一输入端之间。
7.如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述第一移相输出网络施加给所述峰值放大信号的相位与所述第二移相输出网络施加给所述载波放大信号的相位的差值为90度。
8.如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述第一移相输出网络和所述第二移相输出网络,被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
9.如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述第二移相输出网络包括第二电容;
所述第二电容的一端与所述载波放大电路的输出端相连,所述第二电容的另一端与所述第一巴伦的第一输入端相连。
10.如权利要求9所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述第二移相输出网络还包括第二电感;
所述第二电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端,所述第二电感的另一端与接地端相连。
11.如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述第二移相输出网络包括第三电感;
所述第三电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端,所述第三电感的另一端与接地端相连。
12.如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器,其特征在于,所述多尔蒂功率放大器还包括功率分离器;
所述功率分离器,被配置将接收射频输入信号,将所述射频输入信号分离成载波信号输出至所述载波放大电路和峰值信号输出至所述峰值放大电路。
CN202110744166.4A 2021-06-30 2021-06-30 多尔蒂功率放大器 Pending CN115549595A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110744166.4A CN115549595A (zh) 2021-06-30 2021-06-30 多尔蒂功率放大器
PCT/CN2022/098351 WO2023273851A1 (zh) 2021-06-30 2022-06-13 多尔蒂功率放大器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110744166.4A CN115549595A (zh) 2021-06-30 2021-06-30 多尔蒂功率放大器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115549595A true CN115549595A (zh) 2022-12-30

Family

ID=84690004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110744166.4A Pending CN115549595A (zh) 2021-06-30 2021-06-30 多尔蒂功率放大器

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115549595A (zh)
WO (1) WO2023273851A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115913128A (zh) * 2022-12-31 2023-04-04 尚睿微电子(上海)有限公司 多尔蒂功率放大器、射频芯片及电子设备
CN117375535A (zh) * 2023-11-03 2024-01-09 锐磐微电子科技(上海)有限公司 多尔蒂功率放大器及射频前端模组

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5213823B2 (ja) * 2009-09-28 2013-06-19 京セラ株式会社 電力増幅合成回路ならびにそれを用いた電力増幅回路,送信装置および通信装置
US8749306B2 (en) * 2011-03-16 2014-06-10 Cree, Inc. Enhanced Doherty amplifier
EP3322091B1 (en) * 2015-02-04 2019-09-18 Ampleon Netherlands B.V. Doherty amplifier
CN107231131B (zh) * 2017-06-06 2020-05-19 江苏大学 一种可增大功率回退范围的多赫尔蒂功率放大器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115913128A (zh) * 2022-12-31 2023-04-04 尚睿微电子(上海)有限公司 多尔蒂功率放大器、射频芯片及电子设备
CN115913128B (zh) * 2022-12-31 2024-04-23 尚睿微电子(上海)有限公司 多尔蒂功率放大器、射频芯片及电子设备
CN117375535A (zh) * 2023-11-03 2024-01-09 锐磐微电子科技(上海)有限公司 多尔蒂功率放大器及射频前端模组

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023273851A1 (zh) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102483467B1 (ko) 선형의 효율적인 광대역 전력 증폭기들에 관한 시스템들 및 방법들
US9853603B2 (en) Power amplifier for amplifying radio frequency signal
KR101959094B1 (ko) 강화된 도허티 증폭기
CN114050792A (zh) 一种新型宽带多赫蒂射频功率放大器
US8811531B2 (en) Quadrature lattice matching network
WO2023273851A1 (zh) 多尔蒂功率放大器
US9124310B2 (en) RF transmitter having broadband impedance matching for multi-band application support
US20140253246A1 (en) Wideband doherty amplifier network
US20210351801A1 (en) Radio-frequency front-end circuit and communication apparatus
EP3046253A1 (en) Doherty amplifier and transmission apparatus
JP5035846B2 (ja) ドハティ増幅回路
CN114915266A (zh) 射频放大电路和射频前端模组
JP2018074320A (ja) ドハティ型増幅器
US10263649B2 (en) Fully integrated power amplifier employing transformer combiner with enhanced back-off efficiency
CN115700998B (zh) 多尔蒂功率放大器及射频前端模块
TWI271043B (en) High power parallel block-up converter
CN115021685A (zh) 多尔蒂功率放大电路和射频前端模组
WO2019187744A1 (ja) 高周波モジュール
CN219041744U (zh) 放大电路、无线通信模块和电子设备
CN112910428B (zh) 一种合路器、芯片和射频功率放大器
US9385663B2 (en) Envelope tracking push-pull or differential power amplifier
WO2010071248A1 (en) Enhanced chireix combiner
CN113517862A (zh) 信号处理方法及装置
KR102677033B1 (ko) 선형의 효율적인 광대역 전력 증폭기들에 관한 시스템들 및 방법들
JP5528626B2 (ja) フィードフォワード増幅器、フィードバック増幅器および広帯域増幅器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination