CN220605883U - 一种功率谐波处理电路及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种功率谐波处理电路及终端设备，包括功率放大模块和第一负反馈电路，功率放大模块包括至少一个功率放大器，功率放大模块中的至少一个功率放大器依次级联；第一负反馈电路的输入端连接于末级功率放大器的输出端，第一负反馈电路的输出端连接于任意一个功率放大器的输入端。第一负反馈电路用于对末级功率放大器的输出信号进行滤波处理，滤除功率放大模块的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消信号，并将谐波抵消信号传递给功率放大模块。谐波抵消信号将与功率放大模块中传输的谐波信号进行相互抵消，从而达到处理谐波的效果，同时减少对工作频段的主波信号的影响。

Description

一种功率谐波处理电路及终端设备

技术领域

本申请涉及功率放大器领域，具体而言，涉及一种功率谐波处理电路及终端设备。

背景技术

在功率放大器设计中，谐波是射频功率放大器固有产物。谐波往往是无用的，而且谐波会造成对其它信号干扰，因此功率放大器的谐波滤除是十分重要的。一般功率放大器对谐波滤除往往用滤波器进行实现。但是，谐波处理采用滤波器一般会引入插损，对工作频段会增加损耗。

因此，本领域技术人员开始关注如何进行谐波处理，且不会增加工作频段的损耗。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种功率谐波处理电路及终端设备，以至少部分改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种功率谐波处理电路，所述功率谐波处理电路包括功率放大模块和第一负反馈电路，所述功率放大模块包括至少一个功率放大器，所述功率放大模块中的至少一个功率放大器依次级联；

所述第一负反馈电路的输入端连接于末级功率放大器的输出端，所述第一负反馈电路的输出端连接于任意一个所述功率放大器的输入端，所述末级功率放大器为所述功率放大模块中的最后一个功率放大器。

第二方面，本申请实施例提供一种终端设备，包括：上述的功率谐波处理电路。

相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种功率谐波处理电路及终端设备，功率谐波处理电路包括功率放大模块和第一负反馈电路，功率放大模块包括至少一个功率放大器，功率放大模块中的至少一个功率放大器依次级联；第一负反馈电路的输入端连接于末级功率放大器的输出端，第一负反馈电路的输出端连接于任意一个功率放大器的输入端，末级功率放大器为功率放大模块中的最后一个功率放大器。第一负反馈电路用于对末级功率放大器的输出信号进行滤波处理，滤除功率放大模块的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消信号，并将谐波抵消信号传递给功率放大模块。谐波抵消信号将与功率放大模块中传输的谐波信号进行相互抵消，从而达到处理谐波的效果，同时减少对工作频段的主波信号的影响。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的功率谐波处理电路的连接示意图之一；

图2为本申请实施例提供的第一负反馈电路的结构示意图之一；

图3为本申请实施例提供的第一负反馈电路的结构示意图之二；

图4为本申请实施例提供的功率谐波处理电路的连接示意图之二。

图中：10-功率放大模块；20-第一负反馈电路；30-第二负反馈电路；101-功率放大器；210-多路功分器；220-多路合路器；230-信号处理支路；231-带通滤波器；232-移相器；240-带通滤波模块；250-移相模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为了对功率放大器的谐波滤除，本申请实施例提供了一种功率谐波处理电路，请参考图1，图1为本申请实施例提供的功率谐波处理电路的连接示意图之一。如图1所示，功率谐波处理电路包括功率放大模块10和第一负反馈电路20，功率放大模块10包括至少一个功率放大器101，功率放大模块10中的至少一个功率放大器101依次级联。

图1中示出功率放大模块10中功率放大器101的数量为3，但并不以此作为限定，功率放大器101的数量大于或等于1即可。以图1进行示例说明，3个功率放大器101以此级联，即第1个功率放大器101的输出端连接于第2个功率放大器101的输入端，第2个功率放大器101的输出端连接于第3个功率放大器101的输入端，第3个功率放大器101为功率放大模块10中的最后一个功率放大器101，又称为末级功率放大器，末级功率放大器为功率放大模块10中的最后一个功率放大器101。

第一负反馈电路20的输入端连接于末级功率放大器的输出端，第一负反馈电路20的输出端连接于任意一个功率放大器101的输入端。

为了便于展示说明，图1中仅示出了第一负反馈电路20的输出端连接于末级功率放大器的输入端，但第一负反馈电路20的输出端还可以连接于末级功率放大器之前的任意一个功率放大器101的输入端。

在一种可选的实施方式中，第一负反馈电路20用于对末级功率放大器的输出信号进行滤波处理，滤除功率放大模块10的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消信号，并将谐波抵消信号传递给功率放大模块10。

需要说明的是，谐波抵消信号将与功率放大模块10中传输的谐波信号进行相互抵消，从而达到处理谐波的效果，同时减少对工作频段的主波信号的影响。

在图1的基础上，对于第一负反馈电路20的具体结构，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考图2，图2为本申请实施例提供的第一负反馈电路的结构示意图之一。

如图2所示，第一负反馈电路20包括带通滤波模块240和移相模块250，带通滤波模块240的输入端作为第一负反馈电路20的输入端，带通滤波模块240的输出端连接于移相模块250的输入端，移相模块250的输出端作为第一负反馈电路20的输出端。

可选地，带通滤波模块240用于对末级功率放大器的输出信号进行滤波处理，滤除功率放大模块10的主波信号，并将滤波处理后的信号传输给移相模块250；移相模块250用于对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消信号，并将谐波抵消信号传递给功率放大模块10。

可选地，带通滤波模块240包括一个或多个滤波器，多个滤波器之间可以为并联和/或串联的关系。移相模块250个或多个移相器，多个移相器之间可以为并联和/或串联的关系。

在一种可选的实施方式中，第一负反馈电路20还包括衰减模块，该衰减模块设置于移相模块250之后，该衰减模块用于对信号幅度进行调整，将调整后的信号传递给功率放大模块10，以提升谐波信号的抵消效果。

在图1的基础上，对于第一负反馈电路20的具体结构，本申请实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考图3，图3为本申请实施例提供的第一负反馈电路的结构示意图之二。

如图3所示，第一负反馈电路20包括多路功分器210、多路合路器220以及N条信号处理支路230。

多路功分器210的输入端作为第一负反馈电路20的输入端，多路功分器210的第i个输出端连接于第i条信号处理支路230的输入端，第i条信号处理支路230的输出端连接于多路合路器220的第i个输入端，多路合路器220的输出端作为第一负反馈电路20的输出端，其中，1≤i≤N，N为大于或等于2的整数。

在一种可选的实施方式中，多路功分器210用于将末级功率放大器的输出信号分为N路子信号，并将子信号传递给对应的信号处理支路230。

信号处理支路230用于对子信号进行滤波处理，滤除其中的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消子信号，并将谐波抵消子信号传递给多路合路器220；

多路合路器220用于对N路谐波抵消子信号进行合路处理，以得到谐波抵消信号，并将谐波抵消信号传递给功率放大模块10。

本申请方案中，为了保证对谐波宽带处理，采用多路功分器210将输出信号分为N路子信号，以拓展带宽，使信号处理支路230能够分频段进行处理，得到N路谐波抵消子信号，最终由多路合路器220谐波抵消信号，用于与功率放大模块10中传输的谐波信号进行相互抵消，从而达到处理谐波的效果，同时减少对工作频段的主波信号的影响。

请继续参考图3，在一种可选的实施方式中，信号处理支路230包括带通滤波器231和移相器232，带通滤波器231的输入端连接于多路功分器210的输出端，带通滤波器231的输出端连接于移相器232的输入端，移相器232的输出端连接于多路合路器220的输入端。可选地，本申请方案中，主波信号的工作频段为f1-f2，谐波频段为2f1-2f2，当传输的信号通过末级功率放大器放大后，产生的二次谐波信号通过反馈电路，进入到多路功分器210中，多路功分器210将接收到的输出信号分为N路子信号，通过N条信号处理支路230分别对N路子信号进行处理，每一条信号处理支路230均需要通过带通滤波器231进行滤波处理，以过滤得到对应的目标频段内的谐波信号，并通过移相器232对目标频段内的谐波信号进行移相以得到谐波抵消子信号，并将谐波抵消子信号传递给多路合路器220。

需要说明的是，通过滤波处理滤除其它信号，减少对其它信号(例如主波信号)的干扰。

可选地，每一条信号处理支路230所对应的目标频段没有重叠部分，且N条信号处理支路230所对应的目标频段能够覆盖谐波频段2f1-2f2，谐波频段为谐波信号对应的频段。

本申请中的移相器232可以为窄带无源移相器，一方面节约成本，同时便于调试，减少电路复杂程度。

可选地，本申请中的带通滤波器231的类型可以为微带、腔体以及集中类型中的任意一种，多路功分器210和多路合路器220的类型可以为微带、腔体以及集中类型中的任意一种。

在一种可选的实施方式中，信号处理支路230还包括衰减器，该衰减器设置于移相器232之后，该衰减器用于对信号幅度进行调整，将调整后的子信号传递给多路合路器220，以提升谐波信号的抵消效果。

在图1的基础上，当功率放大模块10中的功率放大器101的数量大于或等于2时，关于如何进一步地图谐波处理效果，本申请实施例还提供了一种可选地的实施方式，请参考图4，图4为本申请实施例提供的功率谐波处理电路的连接示意图之二。当功率放大模块10中的功率放大器101的数量大于或等于2时，功率谐波处理电路还包括第二负反馈电路30。

第二负反馈电路30的输入端连接于第一目标功率放大器的输出端，第二负反馈电路30的输出端连接于第二目标功率放大器的输入端。

第一目标功率放大器为功率放大模块10中除开末级功率放大器中的任意一个功率放大器101，第二目标功率放大器为排列在第一目标功率放大器之前的任意一个功率放大器101，或者，第二目标功率放大器与第一目标功率放大器为同一个功率放大器101。

以图4中的示例进行说明，图4中第二目标功率放大器与第一目标功率放大器为同一个功率放大器101，即第1个功率放大器101。在一种可能的实现方式中，第一目标功率放大器为第2个功率放大器101，第二目标功率放大器为第1个功率放大器101。

第二负反馈电路30用于对第一目标功率放大器的输出信号进行滤波处理，滤除功率放大模块10的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到辅助谐波抵消信号，并将辅助谐波抵消信号传递给功率放大模块10。

在一种可选的实施方式中，第二负反馈电路30与第一负反馈电路20的结构相同。

需要说明的是，第二负反馈电路30的滤波频段和移相的相位大小可以与第一负反馈电路20滤波频段和移相的相位大小相同。其中，移相的相位属于180°的预设范围内，邻近180°效果更佳。

本申请实施例还提供了一种终端设备，该终端设备包括上述的功率谐波处理电路。该终端设备可以但不限定为卫星通信设备或5G基站。

综上所述，本申请实施例提供了一种功率谐波处理电路及终端设备，功率谐波处理电路包括功率放大模块和第一负反馈电路，功率放大模块包括至少一个功率放大器，功率放大模块中的至少一个功率放大器依次级联；第一负反馈电路的输入端连接于末级功率放大器的输出端，第一负反馈电路的输出端连接于任意一个功率放大器的输入端，末级功率放大器为功率放大模块中的最后一个功率放大器。第一负反馈电路用于对末级功率放大器的输出信号进行滤波处理，滤除功率放大模块的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消信号，并将谐波抵消信号传递给功率放大模块。谐波抵消信号将与功率放大模块中传输的谐波信号进行相互抵消，从而达到处理谐波的效果，同时减少对工作频段的主波信号的影响。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种功率谐波处理电路，其特征在于，所述功率谐波处理电路包括功率放大模块和第一负反馈电路，所述功率放大模块包括至少一个功率放大器，所述功率放大模块中的至少一个功率放大器依次级联；

所述第一负反馈电路的输入端连接于末级功率放大器的输出端，所述第一负反馈电路的输出端连接于任意一个所述功率放大器的输入端，所述末级功率放大器为所述功率放大模块中的最后一个功率放大器。

2.如权利要求1所述的功率谐波处理电路，其特征在于，所述第一负反馈电路用于对所述末级功率放大器的输出信号进行滤波处理，滤除所述功率放大模块的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消信号，并将所述谐波抵消信号传递给所述功率放大模块。

3.如权利要求1或2所述的功率谐波处理电路，其特征在于，所述第一负反馈电路包括带通滤波模块和移相模块，所述带通滤波模块的输入端作为所述第一负反馈电路的输入端，所述带通滤波模块的输出端连接于所述移相模块的输入端，所述移相模块的输出端作为所述第一负反馈电路的输出端。

4.如权利要求1或2所述的功率谐波处理电路，其特征在于，所述第一负反馈电路包括多路功分器、多路合路器以及N条信号处理支路；

所述多路功分器的输入端作为所述第一负反馈电路的输入端，所述多路功分器的第i个输出端连接于第i条所述信号处理支路的输入端，第i条所述信号处理支路的输出端连接于所述多路合路器的第i个输入端，所述多路合路器的输出端作为所述第一负反馈电路的输出端，其中，1≤i≤N。

5.如权利要求4所述的功率谐波处理电路，其特征在于，

所述多路功分器用于将所述末级功率放大器的输出信号分为N路子信号，并将所述子信号传递给对应的所述信号处理支路；

所述信号处理支路用于对所述子信号进行滤波处理，滤除其中的主波信号，并对滤波处理后的信号进行移相处理，以得到谐波抵消子信号，并将所述谐波抵消子信号传递给所述多路合路器；

所述多路合路器用于对N路所述谐波抵消子信号进行合路处理，以得到所述谐波抵消信号，并将所述谐波抵消信号传递给所述功率放大模块。

6.如权利要求4所述的功率谐波处理电路，其特征在于，所述信号处理支路包括带通滤波器和移相器，所述带通滤波器的输入端连接于所述多路功分器的输出端，所述带通滤波器的输出端连接于所述移相器的输入端，所述移相器的输出端连接于所述多路合路器的输入端。

7.如权利要求1所述的功率谐波处理电路，其特征在于，当所述功率放大模块中的功率放大器的数量大于或等于2时，所述功率谐波处理电路还包括第二负反馈电路；

所述第二负反馈电路的输入端连接于第一目标功率放大器的输出端，所述第二负反馈电路的输出端连接于第二目标功率放大器的输入端；

所述第一目标功率放大器为所述功率放大模块中除开所述末级功率放大器中的任意一个功率放大器，所述第二目标功率放大器为排列在所述第一目标功率放大器之前的任意一个功率放大器，或者，所述第二目标功率放大器与所述第一目标功率放大器为同一个功率放大器。

8.如权利要求7所述的功率谐波处理电路，其特征在于，所述第二负反馈电路与所述第一负反馈电路的结构相同。

9.如权利要求1所述的功率谐波处理电路，其特征在于，所述第一负反馈电路的输出端连接于所述末级功率放大器的输入端。

10.一种终端设备，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的功率谐波处理电路。