CN203423656U - 一种Doherty功放 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种Doherty功放，所述Doherty功放中的至少一个功放管与其它功放管位于不同平面；所述Doherty功放的宽度小于所有功放管位于相同平面时的宽度。本实用新型能够有效减小Doherty功放的PCB平面的面积。

Description

一种Doherty功放
技术领域
本实用新型涉及通信领域，具体涉及一种Doherty功放。
背景技术
射频功率放大器（简称为功放）被广泛应用于各种无线通信发射设备中。线性功放在基站中的成本比例约占1／3，如何有效、低成本地解决功放的线性化问题显得非常重要。高效率高线性度的Doherty功放研究是一个热门课题。
目前采用数字预失真与Doherty功放相结合的设计，已经广泛运用于功放的设计，大大的提高功放的效率，有的功放效率甚至高达50%。
随着Doherty技术的不断成熟，对于Doherty的设计方案也日新月异，出现了多路Doherty，不对称Dohery，Doherty推Doherty等各种各样的设计方案。但是这些技术更新只是基于功放管的搭配，仍然沿用着传统的结构布局。传统的功放管布局如图1、2所示，Carrier路和Peaking路的功放管在同一平面，紧紧挨在一起。具体而言，传统的Doherty功放包含长度为L、宽度为W的印刷电路板（PCB）1，输入信号由功放输入口5进入Doherty功放，通过功分器6进入Carrier功放管和Peaking功放管，再进入合路器8以进行功率合成，最终到达功放输出口7。PCB1可以通过螺钉或者整版焊接的工艺紧贴散热的金属基板，可以将PCB1和金属基板总称为PCB。PCB底面到盖板底面的高度为H。传统的Doherty功放可以分为3层，其侧面如图2所示，包括PCB、包含功放管电路的腔体11、Doherty功放的盖板。
上述这种传统布局不但导致Doherty电路的使用PCB平面面积较大，同时Carrier路的功放管发热也会影响着Peaking路的功放管的性能。功放管越热导致功放的效率越低。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种Doherty功放，以减小Doherty功放的PCB平面的面积。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种Doherty功放，所述Doherty功放中的至少一个功放管与其它功放管位于不同平面；所述Doherty功放的宽度小于所有功放管位于相同平面时的宽度。
所述Doherty功放中的至少一个功放管与其它功放管位于不同层。
所述Doherty功放中至少有一个功放管与其它功放管中的至少一个纵向重叠设置。
所述Doherty功放包含至少一个Carrier功放管，还包含至少一个Peaking功放管。
所述Carrier功放管为两个或两个以上时，各Carrier功放管位于不同层；或，所有Carrier功放管中至少有两个Carrier功放管位于相同层；
和/或，
所述Peaking功放管为两个或两个以上时，各Peaking功放管位于不同层；或，所有Peaking功放管中至少有两个Peaking功放管位于相同层。
所述Doherty功放中的功放管设置于印刷电路板PCB上。
所述PCB为单面PCB；或，
所述PCB为双面PCB。
所述PCB与所述Doherty功放中的功分器相连，所述PCB还与所述Doherty功放中的合路器。
针对同一层的功放管，还设置有盖板，所述盖板与所述功放管所位于的PCB形成包围功放管的屏蔽腔。
所述Doherty功放包含至少一个功放管通道；每个功放管通道包含至少一个Carrier功放管，还包含至少一个Peaking功放管。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：（1）最大能够减小50%的Doherty功放的PCB平面的面积。（2）Carrier功放管与Peaking功放管分别单独散热，减少Carrier功放管对Peaking功放管的热影响，更加提高Peaking功放管的性能。（3）Carrier功放管与Peaking功放管分别设计于不同腔体中，减少彼此之间的影响。（4）Peaking功放管的散热材料可以选择更加廉价的材料，减少成本。
附图说明
图1为传统Doherty电路的Carrier路以及Peaking路的俯视图；
图2为传统Doherty电路的Carrier路以及Peaking路的侧面图；
图3为本实用新型Doherty功放俯视图；
图4为本实用新型Doherty功放布局方式1侧面图1；
图5为本实用新型Doherty功放布局方式2侧面图1；
图6为本实用新型Doherty功放布局方式1侧面图2；
图7为本实用新型Doherty功放布局方式2侧面图2；
图8为传统3路Doherty功放的Carrier路以及Peaking路的俯视图；
图9为本实用新型3路Doherty功放俯视图；
图10为本实用新型3路Doherty功放布局方式1侧面图；
图11为本实用新型3路Doherty功放布局方式2侧面图；
图12为传统2通道Doherty功放的Carrier路以及Peaking路的俯视图；
图13为本实用新型2通道Doherty功放俯视图；
图14为传统2级Doherty功放的Carrier路以及Peaking路的俯视图；
图15为本实用新型2级Doherty功放的Carrier路以及Peaking路的俯视图；
图16为本实用新型2级Doherty功放侧面图1；
图17为本实用新型2级Doherty功放侧面图2；
附图标记说明：
1、PCB；5、功放输入口；6、功分器；7、功放输出口；8、合路器；11、腔体；14、合路器；16、功分器；18、；20、功放输入口；21、功放输出口；22、Carrier功放管的腔体；23、Carrier功放管的PCB；25、Peaking功放管的腔体；26、盖板；28、Peaking功放管的腔体；29、Carrier功放管的腔体；32、合路器端PCB连线；35、功分器端PCB连线；36、合路器端PCB连线；38、功分器端PCB连线；40、PCB；41、功放输出口；44、功放输入口；46、PCB；47、合路器；48、功放输出口；51、；52、；54、功分器；55、功放输入口；59、Peaking功放管1的腔体；60、Carrier功放管的腔体；61、Peaking功放管2的腔体；62、功分器端PCB连线；63、合路器端PCB连线；64、功分器端PCB连线；65、Carrier功放管的腔体；67、PCB；68、功放输出口；69、合路器；70、功分器；71、功放输入口；72、合路器端PCB连线；74、功放输出口；77、功放输入口；78、功分器；79、功放输入口；80、合路器；81、功分器；82、合路器；85、功放输出口；86、功分器端PCB连线；87、Carrier功放管的腔体；88、Peaking功放管的腔体；89、Carrier功放管的腔体；90、Peaking功放管的腔体；91、合路器端PCB连线；95、功分器端PCB连线；98、合路器端PCB连线。
具体实施方式
在实际应用中，可以结合Dohery功放Carrier路和Peaking路工作的特点进行Doherty功放的设计，如图3、图4所示最大可以减小一半Doherty功放使用PCB23的平面面积。
小型化立体的Doherty功放布局相比传统的Doherty功放，长度为L，宽度变为传统的Doherty功放的二分之一，即W/2。输入信号由功放输入口20进入Doherty功放，通过功分器16进入Carrier功放管和Peaking功放管（Carrier功放管与Peaking功放管分别置于两面PCB上），再经过合路器14进行功率合成，最终到达功放输出口21。上下层的布局结构有两种方式，方式一的侧面如图4、6所示，分为5层结构，包括Carrier功放管的PCB，封闭Carrier功放管的腔体22，实现功放屏蔽的盖板26，封闭Peaking功放管的腔体25，Peaking功放管的PCB。Peaking功放管与Carrier功放管用于与功分器16相连的功分器端PCB连线35，以及Peaking功放管与Carrier功放管用于与合路器14相连的合路器端PCB连线32分别通过盖板的开孔实现相应功放管与相应功分器、合路器的连接（如：用射频线缆或者单独的微带方式连接）。方式二的侧面如图5、7所示，分为5层结构，包括双面PCB，封闭Carrier功放管的腔体29，盖板1，封闭Peaking功放管的腔体28，盖板2。Peaking功放管与Carrier功放管用于与功分器16相连的功分器端PCB连线38，以及Peaking功放管与Carrier功放管用于与合路器14相连的合路器端PCB连线36分别通过双面PCB的开孔实现相应功放管与相应功分器、合路器的连接（如：用射频线缆或者单独的微带方式连接）。
对于多路的Doherty功放而言，本实用新型的立体小型化设计使效果更加显著。以包括1个Carrier路、2个Peaking路的3路Doherty功放为例。传统的设计方案如图8所示，所述3路Doherty功放包括1个Carrier功放管，所述2个Peaking路为2个Peaking功放管：Peaking1功放管、Peaking2功放管，所述3路Doherty功放还包括四分之一波长微带线以及输入输出1分3（不一定是等功率的，现在很多设计都是不对称Doherty功放）的功分器和合路器，上述器件均放置在PCB40上。运用传统的Doherty功放布局的方法，设计的宽度为W。
采用立体小型化的布局能够将Dohery功放的布局宽度最小减小为W/3，如图9所示。具体的布局方式有多种，如：方式一、输入信号由功放输入口55进入Dohery功放，通过功分器54进入Carrier功放管和Peaking1功放管、Peaking2功放管（Carrier功放管与Peaking1功放管、Peaking2功放管分别置于3个PCB上），再经过合路器47进行功率合成，最终到达功放输出口48。图9的侧面如图10所示，分为7层结构，包括设置Carrier功放管的PCB，封闭Carrier功放管的腔体60，盖板，封闭Peaking1功放管的腔体59，设置Peaking1功放管的PCB1，封闭Peaking2功放管的腔体61，设置Peaking2功放管的PCB2。Peaking2功放管的设计与Peaking1功放管的设计相似。Carrier功放管、Peaking1功放管和Peaking2功放管用于与功分器54相连的功分器端PCB连线62，以及Carrier功放管、Peaking1功放管和Peaking2功放管用于与合路器47相连的合路器端PCB连线63分别通过盖板、PCB1的开孔实现相应功放管与相应功分器、合路器的连接（如：用射频线缆或者单独的微带方式连接）。
方式二、布局宽度减小为W’，该方式的侧面图如图11所示，采用双面PCB，一面上设置Peaking1功放管和Peaking2功放管，另一面上设置Carrier功放管。图11分为5层结构，包括：Carrier功放管的盖板1，封闭Carrier功放管的腔体65，设置Carrier功放管的双面PCB，封闭Peaking1功放管和Peaking2功放管的腔体，以及Peaking1功放管和Peaking2功放管的盖板2。Peaking1功放管与Carrier1功放管用于与功分器54相连的功分器端PCB连线64，以及Peaking2功放管与Carrier功放管用于与合路器47相连的合路器端PCB连线72分别通过双面PCB的开孔实现相应功放管与相应功分器、合路器的连接（如：用射频线缆或者单独的微带方式连接）。
当采用多个通道时，以2通道的方案举例，传统2通道的Doherty功放布局如图12所示，2路通道均布局于同一PCB67上。第1路通道工作时，输入信号由功放输入口71进入Doherty功放，通过功分器70进入Carrier1功放管以及Peaking1功放管，再经过合路器69进行功率合成，最终到达功放输出口68。第2路通道的工作方式与第1路通道的工作方式相似。
针对如图12所示的2通道，本实用新型立体小型化的Doherty布局结构如图13所示，第1路通道工作时，输入信号由功放输入口77进入Doherty功放，通过功分器78进入Carrier1功放管和Peaking1功放管（Carrier1功放管与Peaking1功放管分别置于两个PCB上），再经过合路器80进行功率合成，最终到达功放输出口74。第2路通道的工作方式与第1路通道的工作方式相似。每1路通道的侧面设计可以如图4、5所示。
对于多级Doherty功放，通常采用多个Peaking功放管、Carrier功放管。以2级的Doherty功放为例，传统的2级的Doherty功放如图14所示。输入信号由功放输入口79进入Dohery功放，通过功分器81进入Carrier1功放管、Carrier2功放管，以及Peaking1功放管、Peaking2功放管，再经过合路器82进行功率合成，最终到达功放输出口85。采用本实用新型的立体小型化布局时，如图15所示。
图15的侧面可以表现为两种方式，分为5层结构。其中，方式一如图16所示，包括设置Carrier1功放管、Carrier2功放管的PCB2，封闭Carrier1功放管、Carrier2功放管的腔体87，盖板，封闭Peaking1功放管、Peaking2功放管的腔体88，设置Peaking1功放管、Peaking2功放管的PCB1。Peaking1功放管与Carrier1功放管用于与功分器81相连的功分器端PCB连线86，以及Peaking2功放管与Carrier2功放管用于与合路器82相连的合路器端PCB连线91分别通过盖板的开孔实现相应功放管与相应功分器、合路器的连接（如：用射频线缆或者单独的微带方式连接）。方式二如图17所示，采用双面PCB，一面上设置Peaking1功放管和Peaking2功放管，另一面上设置Carrier1功放管和Carrier2功放管。具体而言，图17所示结构具体包括：盖板1，封闭Carrier1功放管、Carrier2功放管的腔体89，双面PCB，封闭Peaking1功放管、Peaking2功放管的腔体90，盖板2。Peaking1功放管与Carrier1功放管用于与功分器81相连的功分器端PCB连线95，以及Peaking2功放管与Carrier2功放管用于与合路器82相连的合路器端PCB连线98分别通过双面PCB的开孔实现相应功放管与相应功分器、合路器的连接（如：用射频线缆或者单独的微带方式连接）。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：（1）最大能够减小50%的Doherty功放的PCB平面的面积。（2）Carrier功放管与Peaking功放管分别单独散热，减少Carrier功放管对Peaking功放管的热影响，更加提高Peaking功放管的性能。（3）Carrier功放管与Peaking功放管分别设计于不同腔体中，减少彼此之间的影响。（4）Peaking功放管的散热材料可以选择更加廉价的材料，减少成本。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种Doherty功放，其特征在于，所述Doherty功放中的至少一个功放管与其它功放管位于不同平面；所述Doherty功放的宽度小于所有功放管位于相同平面时的宽度。
2.根据权利要求1所述的Doherty功放，其特征在于，所述Doherty功放中的至少一个功放管与其它功放管位于不同层。
3.根据权利要求2所述的Doherty功放，其特征在于，所述Doherty功放中至少有一个功放管与其它功放管中的至少一个纵向重叠设置。
4.根据权利要求3所述的Doherty功放，其特征在于，所述Doherty功放包含至少一个Carrier功放管，还包含至少一个Peaking功放管。
5.根据权利要求4所述的Doherty功放，其特征在于，
所述Carrier功放管为两个或两个以上时，各Carrier功放管位于不同层；或，所有Carrier功放管中至少有两个Carrier功放管位于相同层；
和/或，
所述Peaking功放管为两个或两个以上时，各Peaking功放管位于不同层；或，所有Peaking功放管中至少有两个Peaking功放管位于相同层。
6.根据权利要求1至5任一项所述的Doherty功放，其特征在于，所述Doherty功放中的功放管设置于印刷电路板PCB上。
7.根据权利要求6所述的Doherty功放，其特征在于，
所述PCB为单面PCB；或，
所述PCB为双面PCB。
8.根据权利要求6所述的Doherty功放，其特征在于，所述PCB与所述Doherty功放中的功分器相连，所述PCB还与所述Doherty功放中的合路器。
9.根据权利要求6所述的Doherty功放，其特征在于，针对同一层的功放管，还设置有盖板，所述盖板与所述功放管所位于的PCB形成包围功放管的屏蔽腔。
10.根据权利要求1所述的Doherty功放，其特征在于，所述Doherty功放包含至少一个功放管通道；每个功放管通道包含至少一个Carrier功放管，还包含至少一个Peaking功放管。
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