CN204168243U - 高可靠性无延时线的前馈功率放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高可靠性无延时线的前馈功率放大器，包括：第一定向耦合器、第二定向耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器和0~180°合成器，第一定向耦合器的耦合端连接到第二功率放大器的输入端；第二定向耦合器的耦合端和第二功率放大器的输出端分别连接到0~180°合成器的2个输入端，0~180°合成器分别来自第二定向耦合器的耦合端和第二功率放大器的输出端各自交调信号的振幅相减后再相位翻转180°；第三定向耦合器的输入端与第二定向耦合器的直通端之间设置有延时线，0~180°合成器的输出端连接到一第二功率放大器的输入端。本实用新型降低了整个前馈功率放大器损耗，从而大大提高了工作效率，也缩短或者消除延时时间且省略了延时线。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种前馈功率放大器，尤其涉及一种高可靠性无延时线的前馈功率放大器。
背景技术
在现代的移动通信系统中，频谱资源越来越紧缺，通信系统的带宽越来越宽，对于功率放大器的线性度要求越来越高，而前馈线性化技术是一种非常有效的提高线性度的方法，其已经广泛应用到了现代移动通信的系统之中。
传统的前馈线性化技术通过引入延时线的方法来消除功放输出的高阶谐波，来提高线性度。其关键的主信号对消部分系统结构描述如下：首先，功分器把输入信号分成两路，主路将信号放大，环路用来提取误差信号，通过在环路中加入延时线，与主路放大器后耦合出来的信号进行相减，提取出误差信号。然后用主路的信号减去误差放大器输出的信号，得到最终的输出信号。
现有技术的缺点如下：（1）延时线的长度不容易精确控制，给系统的稳定性带来挑战，相位的偏移会恶化系统的线性度；（2）延时线有损耗，会降低功率放大器的效率；（3）系统复杂度高，调试困难；（4）延时线占用面积和体积都比较大，增加了模组的体积和面积。
发明内容
本实用新型提供一种高可靠性无延时线的前馈功率放大器，此前馈功率放大器降低了整个前馈功率放大器损耗，从而大大提高了工作效率，也缩短或者消除延时时间且省略了延时线，进一步缩小了前馈功率放大器的面积。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高可靠性无延时线的前馈功率放大器，包括：第一定向耦合器、第二定向耦合器、第三定向耦合器、第一功率放大器、第二功率放大器和0~180°合成器，所述第一定向耦合器的输入端接收来自载波源的载波信号，第一定向耦合器的直通端连接到第一功率放大器的输入端，第一功率放大器的输出端连接到第二定向耦合器的输入端，第一定向耦合器的耦合端连接到第二功率放大器的输入端；
所述第一功率放大器用于将来自第一定向耦合器的输出端交调信号的振幅进行放大且调节其相位，所述第一功率放大器用于将来自第一定向耦合器的耦合端交调信号的振幅进行放大且调节其相位；
第二定向耦合器的耦合端和第二功率放大器的输出端分别连接到0~180°合成器的2个输入端，所述0~180°合成器将分别来自第二定向耦合器的耦合端和第二功率放大器的输出端各自交调信号的振幅相减后再相位翻转180°，从而输出误差信号；
所述第三定向耦合器的输入端与第二定向耦合器的直通端之间设置有延时线，所述0~180°合成器的输出端连接到一第二功率放大器的输入端，此第二功率放大器的输出端连接到第三定向耦合器的耦合端，所述第三定向耦合器的输出端连接到天线。
上述技术方案中进一步的改进技术方案如下：
1. 上述方案中，所述第一功率放大器、第二功率放大器延时相同。
2. 上述方案中，所述第一功率放大器增益A1、第二功率放大器增益A2、第一定向耦合器的耦合系数为C1、第二定向耦合器的耦合系数为C2，满足以下条件：A1-A2=C2-C1。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型高可靠性无延时线的前馈功率放大器，其克服了延时线的长度不容易精确控制，给系统的稳定性带来挑战，相位的偏移会恶化系统的线性度等缺陷，降低了损耗、模组的体积和面积，提高了低功率放大器的效率，减小系统的复杂程度，使系统的调试更加简单，系统的稳定度也更高。
附图说明
附图1为现有前馈功率放大器主信号对消装置结构示意图；
附图2为本实用新型前馈功率放大器主信号对消装置结构示意图。
以上附图中：1、第一定向耦合器；2、第二定向耦合器；3、第一功率放大器；4、第二功率放大器；5、0~180°合成器；6、第三定向耦合器；7、延时线；8、第二功率放大器；9、天线。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例：一种高可靠性无延时线的前馈功率放大器，包括：第一定向耦合器1、第二定向耦合器2、第三定向耦合器6、第一功率放大器3、第二功率放大器4和0~180°合成器5，所述第一定向耦合器1的输入端接收来自载波源的载波信号，第一定向耦合器1的直通端连接到第一功率放大器3的输入端，第一功率放大器3的输出端连接到第二定向耦合器2的输入端，第一定向耦合器1的耦合端连接到第二功率放大器4的输入端；
所述第一功率放大器3用于将来自第一定向耦合器1的输出端交调信号的振幅进行放大且调节其相位，所述第一功率放大器3用于将来自第一定向耦合器1的耦合端交调信号的振幅进行放大且调节其相位；
第二定向耦合器2的耦合端和第二功率放大器4的输出端分别连接到0~180°合成器5的2个输入端，所述0~180°合成器5将分别来自第二定向耦合器2的耦合端和第二功率放大器4的输出端各自交调信号的振幅相减后再相位翻转180°，从而输出误差信号；
所述第三定向耦合器6的输入端与第二定向耦合器2的直通端之间设置有延时线7，所述0~180°合成器5的输出端连接到一第二功率放大器8的输入端，此第二功率放大器8的输出端连接到第三定向耦合器6的耦合端，所述第三定向耦合器6的输出端连接到天线9。
上述第一功率放大器3、第二功率放大器4延时相同。
上述第一功率放大器增益A1、第二功率放大器增益A2、第一定向耦合器1的耦合系数为C1、第二定向耦合器2的耦合系数为C2，满足以下条件：A1-A2=C2-C1。
本实施例工作过程具体如下：在主路和环路上分别使用一个放大器A1，A2，两个放大器具有相同的延时D。在输入端和输出端分别使用定向耦合器C1，C2，输入输出信号分别是V1，V2，减法器S输出的信号为V3。信号V1从C1输入，一部分进入放大器A1，一部分耦合到放大器A2，A1输出的信号进入耦合器C2，C2耦合出的信号与A2输出的信号进行相减，便得到了误差信号V3，在不使用延时线的条件下完成了主信号的对消。
当A1，A2功放增益为A1，A2，且延时相同，定向耦合器的耦合系数为C1，C2，且功放A2工作在线性区具有很好的线性度，若满足A1-A2=C2-C1，则输出信号V3中的主信号全部被对消，这样可以产生很纯净的误差信号。
采用上述高可靠性无延时线的前馈功率放大器时，其克服了延时线的长度不容易精确控制，给系统的稳定性带来挑战，相位的偏移会恶化系统的线性度等缺陷，降低了损耗、模组的体积和面积，提高了低功率放大器的效率，减小系统的复杂程度，使系统的调试更加简单，系统的稳定度也更高。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1. 一种高可靠性无延时线的前馈功率放大器，其特征在于：包括：第一定向耦合器（1）、第二定向耦合器（2）、第三定向耦合器（6）、第一功率放大器（3）、第二功率放大器（4）和0~180°合成器（5），所述第一定向耦合器（1）的输入端接收来自载波源的载波信号，第一定向耦合器（1）的直通端连接到第一功率放大器（3）的输入端，第一功率放大器（3）的输出端连接到第二定向耦合器（2）的输入端，第一定向耦合器（1）的耦合端连接到第二功率放大器（4）的输入端；
所述第一功率放大器（3）用于将来自第一定向耦合器（1）的输出端交调信号的振幅进行放大且调节其相位，所述第一功率放大器（3）用于将来自第一定向耦合器（1）的耦合端交调信号的振幅进行放大且调节其相位；
第二定向耦合器（2）的耦合端和第二功率放大器（4）的输出端分别连接到0~180°合成器（5）的2个输入端，所述0~180°合成器（5）将分别来自第二定向耦合器（2）的耦合端和第二功率放大器（4）的输出端各自交调信号的振幅相减后再相位翻转180°，从而输出误差信号；
所述第三定向耦合器（6）的输入端与第二定向耦合器（2）的直通端之间设置有延时线（7），所述0~180°合成器（5）的输出端连接到一第二功率放大器（8）的输入端，此第二功率放大器（8）的输出端连接到第三定向耦合器（6）的耦合端，所述第三定向耦合器（6）的输出端连接到天线（9）。
2. 根据权利要求1所述的高可靠性无延时线的前馈功率放大器，其特征在于：所述第一功率放大器（3）、第二功率放大器（4）延时相同。
3. 根据权利要求1所述的高可靠性无延时线的前馈功率放大器，其特征在于：所述第一功率放大器增益A1、第二功率放大器增益A2、第一定向耦合器（1）的耦合系数为C1、第二定向耦合器（2）的耦合系数为C2，满足以下条件：A1-A2=C2-C1。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105207627A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-30 | 鑫高益医疗设备股份有限公司 | 一种磁共振射频功率放大器的相位校准结构 |
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