CN203632621U - 一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路。其中，功率分配器U1的一输出端连接所述主功放A1的输入端，所述主功放A1的输出端连接所述CRLH-TL补偿线的输入端，所述CRLH-TL补偿线的输出端连接λ/4传输线TL2的一端，所述功率分配器U1的另一输出端连接λ/4传输线TL1的一端，所述λ/4传输线TL1的另一端连接峰值功放A2的输入端，所述峰值功放A2的输出端连接λ/4传输线TL2的另一端和λ/4传输线TL3一端。本实用新型电路简单，成本低，同时具有良好的线性度，解决现有Doherty功放高线性度时成本高的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路。
背景技术
现代无线通信系统为实现更高的数据传输速率和频谱效率，广泛地采用了线性调制技术，提高了射频功率放大器的性能要求。例如CDMA、WCDMA、LTE系统对线性度有着严格的要求，因此，许多功率放大器常常工作在较大的回退状态。传统的回退功放效率较低，如果回退10dB左右，将导致更低的效率。为了提高效率大部分是采用Doherty功放，但是Doherty功放中的峰值功放（即辅助功放）工作在C类，所以将产生高阶交调失真，线性度很差。实现高线性度功率放大器的方法很多，例如，预失真和前馈等，但是这些方法需要使用复杂的外加电路跟信号处理，这将导致设计的复杂性和成本的提高，使线性化的提高受到限制。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路。解决现有Doherty功放高线性度时成本高的问题。
本实用新型是这样实现的：
一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路，包括功率分配器U1、主功放A1、峰值功放A2、λ/4传输线TL1、λ/4传输线TL2、λ/4传输线TL3和CRLH-TL补偿线；
所述功率分配器U1的一输出端连接所述主功放A1的输入端，所述主功放A1的输出端连接所述CRLH-TL补偿线的输入端，所述CRLH-TL补偿线的输出端连接λ/4传输线TL2的一端，所述功率分配器U1的另一输出端连接λ/4传输线TL1的一端，所述λ/4传输线TL1的另一端连接峰值功放A2的输入端，所述峰值功放A2的输出端连接λ/4传输线TL2的另一端和λ/4传输线TL3一端。
进一步地，所述CRLH-TL补偿线包括可变电压源和变容二极管P1，所述的可变电压源用于控制变容二极管P1的反相偏压。
进一步地，所述CRLH-TL补偿线还包括电感L1，电容C1，电容C2，传输线TL4和传输线TL5，所述电容C1的一端连接主功放A1的输出端，所述电容C1的另一端连接传输线TL4的一端，传输线TL4的另一端连接电感L1的一端和传输线TL5的一端，所述电感L1的另一端连接变容二极管P1的正端并接地，所述变容二极管P1的负端与可变电压源的正极连接，所述传输线TL5的另一端连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端与λ/4传输线TL2的一端。
本实用新型具有如下优点：在不增加尺寸的基础上，在较低和较高功率都能实现良好的线性度，电路简单，降低了成本。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型优选实施例的电路图。
具体实施方式
请参阅图1所示，以下将对本实用新型进行详细说明。
CRLH-TL:Composite Right／left-handed Transmission Line即复合左右手传输线，根据传统的右手传输线，结合左手材料的传输性质构造复合左右手传输线。
如图1所示，本实用新型提供一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路，包括功率分配器U1、主功放A1、峰值功放A2、λ/4传输线TL1、λ/4传输线TL2、λ/4传输线TL3和CRLH-TL补偿线1。
功率分配器U1的一输出端连接所述主功放A1的输入端，主功放A1的输出端连接所述CRLH-TL补偿线1的输入端，CRLH-TL补偿线1的输出端连接λ/4传输线TL2的一端，功率分配器U1的另一输出端连接λ/4传输线TL1的一端，λ/4传输线TL1的另一端连接峰值功放A2的输入端，峰值功放A2的输出端连接λ/4传输线TL2的另一端和λ/4传输线TL3一端。
本实用新型中的应用中，因为峰值功放A2为C类放大，所以在高功率情况下，会产生较大三阶交调相位失真和二次谐波相位失真，通过CRLH-TL补偿线1的在不同频率的相位特性不一样，调整电容、电感值，可以得到任意的差值，这样CRLH-TL补偿线1就补偿了三阶交调相位失真和二次谐波相位失真，使得主功放A1跟峰值功放A2的二次谐波相位相差180°，能够很好的抵消掉，同时又改善了Doherty功放的相位失真，从而提高了Doherty功放的线性。CRLH-TL补偿线1在现有技术中具有多种实现方式，CRLH-TL补偿线1保证了在基频（f）时的相位为-90°，而在二次谐波（2f）时的相位为-180°，这样大部分二次谐波在合成的输出端（即峰值功放A2的输出端）被抵消掉，因此，整个Doherty功放的相位失真和线性度将被较大提高。
优选地，CRLH-TL补偿线1包括可变电压源2和变容二极管P1，可变电压源2用于控制变容二极管P1的反相偏压。使用变容二极管P1在不同反相偏压时具有不同电容值的特性，通过控制可变电压源2的输出电压可以改变变容二极管P1的电容值，即改变了CRLH-TL补偿线1的电容值，调整CRLH-TL补偿线1的输出相位，使得峰值功放A2的输出端与主功放A1在λ/4传输线TL2的另一端的二次谐波相位差为180°，从而更好地改善了Doherty功放的相位失真，也提高了Doherty功放的线性。
具体的CRLH-TL补偿线1实现时，还包括电感L1，电容C1，电容C2，传输线TL4和传输线TL5，所述电容C1的一端连接主功放A1的输出端，所述电容C1的另一端连接传输线TL4的一端，传输线TL4的另一端连接电感L1的一端和传输线TL5的一端，电感L1的另一端连接变容二极管P1的正端并接地，变容二极管P1的负端与可变电压源2的正极连接，所述传输线TL5的另一端连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端与λ/4传输线TL2的一端。
上述电路在低功率情况下，峰值功放A2关闭，整个Doherty功放的三阶交调（IMD3），仅仅由主功放A1提供，传统的Doherty功放的相位失真几乎与本电路相同，由于CRLH-TL补偿线1抑制了功放的谐波分量，故AM-AM失真比传统的Doherty功放要小。同时在高功率情况下，峰值功放A2开通，整个Doherty功放的三阶交调由主功放A1和辅助功放A2同时提供，而它们的失真误差可以通过调整CRLH-TL补偿线1来减少，实际应用可以较好地提高三阶交调的效果。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路，其特征在于：包括功率分配器U1、主功放A1、峰值功放A2、λ/4传输线TL1、λ/4传输线TL2、λ/4传输线TL3和CRLH-TL补偿线；
所述功率分配器U1的一输出端连接所述主功放A1的输入端，所述主功放A1的输出端连接所述CRLH-TL补偿线的输入端，所述CRLH-TL补偿线的输出端连接λ/4传输线TL2的一端，所述功率分配器U1的另一输出端连接λ/4传输线TL1的一端，所述λ/4传输线TL1的另一端连接峰值功放A2的输入端，所述峰值功放A2的输出端连接λ/4传输线TL2的另一端和λ/4传输线TL3一端。
2.根据权利要求1所述的一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路，其特征在于：所述CRLH-TL补偿线包括可变电压源和变容二极管P1，所述的可变电压源用于控制变容二极管P1的反相偏压。
3.根据权利要求2所述的一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路，其特征在于：所述CRLH-TL补偿线还包括电感L1，电容C1，电容C2，传输线TL4和传输线TL5，所述电容C1的一端连接主功放A1的输出端，所述电容C1的另一端连接传输线TL4的一端，传输线TL4的另一端连接电感L1的一端和传输线TL5的一端，所述电感L1的另一端连接变容二极管P1的正端并接地，所述变容二极管P1的负端与可变电压源的正极连接，所述传输线TL5的另一端连接电容C2的一端，所述电容C2的另一端与λ/4传输线TL2的一端。
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| CN105871341A (zh) * | 2016-03-24 | 2016-08-17 | 重庆邮电大学 | 利用双负铁电材料实现的高线性度多尔蒂功率放大器 |
| CN111682852A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-18 | 重庆邮电大学 | 基于功分比和相位可调电桥的高效率三路多尔蒂功率放大器 |
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