一種高效的多赫迪功率放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種高效的多赫迪功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU)或收發(fā)雙工器模塊燈畑U)中，多赫迪值oherty)放 大器成為在最后端放大下行信號(hào)的一種主流選擇。因此，為了滿足電信運(yùn)營商日益增長的 綠色能源和低運(yùn)行開支的需求，急需改進(jìn)多赫迪放大器的效率。本文公開了一種提高了效 率的多赫迪放大器。
[0003] 圖1示出了現(xiàn)有的最成熟的多赫迪放大器的方案。該方案通過把預(yù)驅(qū)動(dòng)放大器， 驅(qū)動(dòng)放大器和最后一級(jí)（Final stage)集成到一個(gè)多赫迪放大器中，從而改進(jìn)了整個(gè)功率 放大器的級(jí)聯(lián)效率。傳統(tǒng)多赫迪放大器中只有最后一級(jí)運(yùn)行在負(fù)載調(diào)制上，并且預(yù)驅(qū)動(dòng)放 大器和驅(qū)動(dòng)放大器仍然運(yùn)行在甲己類（Class AB)狀態(tài)，與傳統(tǒng)的多赫迪放大器相比，該方 案可W使得輔放大器路徑上的預(yù)驅(qū)動(dòng)放大器和驅(qū)動(dòng)放大器運(yùn)行在己類（Class B)甚至運(yùn)行 在丙類（Class C)從而進(jìn)一步改進(jìn)整個(gè)功放的級(jí)聯(lián)效率。然而該方案存在著如下的缺點(diǎn)：
[0004] 1)為了適應(yīng)多赫迪放大器的結(jié)構(gòu)，預(yù)驅(qū)動(dòng)放大器和驅(qū)動(dòng)放大器的數(shù)量必須翻倍， 從而導(dǎo)致了成本的增加。
[0005] 2)相比于在傳統(tǒng)多赫迪中僅存在最后一級(jí)，由于預(yù)驅(qū)動(dòng)放大器，驅(qū)動(dòng)放大器與主 (Carrier)/輔（Peaking)放大器的串聯(lián)，送導(dǎo)致在主放大器和輔放大器的路徑之間糟糕的 振幅和相位的平衡，因此不得不加入相位偏移器和調(diào)幅器W補(bǔ)償該失衡。毫無疑問送再次 增加了級(jí)聯(lián)的復(fù)雜度和成本。
[0006] 因此，急需一種在避免上述缺點(diǎn)的前提下提高放大效率的多赫迪放大器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面公開了一種高效的多赫迪功率放 大器，其包括：主功率放大器和輔功率放大器，其特征在于，還包括：可調(diào)功率分配器，所述 可調(diào)功率分配器的第一輸出端與所述主功率放大器的輸入端相連接，所述可調(diào)功率分配器 的第二輸出端與所述輔功率放大器的輸入端相連接；其中，所述可調(diào)功率分配器用于根據(jù) 輸入信號(hào)的包絡(luò)的變化，來調(diào)節(jié)輸入至所述主功率放大器和所述輔功率放大器的信號(hào)功率 的分配比率。
[0008] 特別的，當(dāng)所述輸入信號(hào)的包絡(luò)低于回退點(diǎn)的時(shí)候，所述可調(diào)功率分配器把輸入 信號(hào)的功率都分配到所述主功率放大器的輸入端中；當(dāng)所述輸入信號(hào)的包絡(luò)高于/等于回 退點(diǎn)的時(shí)候，所述可調(diào)功率分配器把輸入信號(hào)的功率按照特定分配比例分配到所述主功率 放大器的輸入端和所述輔功率放大器的輸入端中。
[0009] 特別的，根據(jù)所述主功率放大器和所述輔功率放大器的器件參數(shù)來確定所述回退 點(diǎn)和所述特定分配比例。
[0010] 特別的，當(dāng)所述主功率放大器與所述輔功率放大器是相同型號(hào)的放大器時(shí)，所述 回退點(diǎn)為所述放大器在額定輸出功率點(diǎn)回退6地后所對(duì)應(yīng)的輸入電壓值。
[0011] 特別的，所述可調(diào)功率分配器包括；威爾金森功率分配器，第一相位偏移器、第二 相位偏移器和3地90°電橋；所述威爾金森功率分配器的第一輸出端經(jīng)由所述第一相位 偏移器連接至所述3地90°電橋的第一輸入端，所述威爾金森功率分配器的第二輸出端經(jīng) 由所述第二相位偏移器連接至所述3地90°電橋的第二輸入端。
[0012] 特別的，所述威爾金森功率分配器用于把從其輸入端獲得的信號(hào)分成等幅同相的 兩路信號(hào)，并分別從其第一輸出端和其第二輸出端輸入至所述第一相位偏移器和所述第二 相位偏移器中。
[0013] 特別的，所述威爾金森功率分配器的第一輸出端和第二輸出端之間有隔離電阻。
[0014] 特別的，所述第一相位偏移器與所述第二相位偏移器分別根據(jù)所述輸入信號(hào)的包 絡(luò)來確定相位的偏移量。
[0015] 特別的，所述3地90°電橋用于把從其第一輸入端獲得的信號(hào)分成等幅正交的兩 路信號(hào)，并分別從其第一輸出端和其第二輸出端輸出；并且從其第二輸入端獲得的信號(hào)分 成等幅正交的兩路信號(hào)，并分別從其第一輸出端和其第二輸出端輸出。
[0016] 特別的，所述可調(diào)功率分配器的第一輸出端和第二輸出端的電壓傳輸函數(shù)滿足W 下公式：
[0019] |V2i|2+|V3i|2 = 1
[0020] 其中，Φι是所述第一相位偏移器的相位偏移量，Φ2是所述第二相位偏移器的相 位偏移量；V21是所述可調(diào)功率分配器的第一輸出端上的輸出電壓與所述可調(diào)功率分配器 的輸入端上的輸入電壓之比，V31是所述可調(diào)功率分配器的第二輸出端上的輸出電壓與所述 可調(diào)功率分配器的輸入端上的輸入電壓之比。
[0021] 特別的，Φ1+Φ2等于常數(shù)；所述3地90°電橋的第一輸出端的信號(hào)的相位與所述 3地90°電橋的第二輸出端的信號(hào)的相位相等，且都為常數(shù)。
[0022] 特別的，所述可調(diào)功率分配器之前連接有預(yù)驅(qū)動(dòng)放大器和驅(qū)動(dòng)放大器。
[0023] 特別的，所述主功率放大器之后連接有1/4波長的傳輸線，該1/4波長的傳輸線用 于阻抗變換的作用。
[0024] 特別的，所述輔功率放大器之前連接有1/4波長的傳輸線，該1/4波長的傳輸線用 于相位對(duì)準(zhǔn)的作用。
[0025] 本裝置的優(yōu)點(diǎn)在于；本發(fā)明降低了現(xiàn)有多赫迪功率放大器的級(jí)聯(lián)復(fù)雜度和生產(chǎn) 成本。并且，相對(duì)于現(xiàn)有多赫迪功率放大器中為主功率放大器和輔功率放大器分配固定的 功率分配比率的方案，本發(fā)明通過動(dòng)態(tài)的向主功率放大器和輔功率放大器分配信號(hào)功率 (即：當(dāng)輸入信號(hào)低于回退點(diǎn)時(shí)，信號(hào)功率將都被分配給主功率放大器；當(dāng)輸入信號(hào)高于/ 等于回退點(diǎn)時(shí)，信號(hào)功率將被按特定比率分配給主功率放大器和輔功率放大器），從而使 得：信號(hào)功率的利用率更加高效，放大器的放大性能更加優(yōu)秀。
【附圖說明】
[0026] 通過下文對(duì)結(jié)合附圖所示出的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述W及其他特征 將更加明顯，本發(fā)明附圖中相同或相似的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的步驟；
[0027] 圖1示出了一種現(xiàn)有的多赫迪放大器的電路示意圖；
[0028] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的一種高效的多赫迪功率放大器的電路示意圖；W 及
[0029] 圖3示出了現(xiàn)有的多赫迪放大器與本發(fā)明所公開的多赫迪放大器的仿真結(jié)果的 比較。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 在W下優(yōu)選的實(shí)施例的具體描述中，將參考構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖。附圖通過 示例的方式示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的特定的實(shí)施例。所示的實(shí)施例并不旨在窮盡根據(jù)本發(fā) 明的所有實(shí)施例。需要說明的是，只要有可能，在所有附圖中和相應(yīng)的書面描述中將使用相 同的附圖標(biāo)記來引用相同或相似的部件。
[0031] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種高效的多赫迪功率放 大器，其基于輸入信號(hào)的包絡(luò)變化來動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)輸入至主功率放大器和輔功率放大器的 輸入功率分配比率，從而使得驅(qū)動(dòng)放大器能夠在更低的輸出功率上抵達(dá)回退點(diǎn)度ackoff point)(對(duì)于對(duì)稱的多赫迪放大器，該回退點(diǎn)是主/輔功率放大器的額定輸出功率點(diǎn)回退 6地后所對(duì)應(yīng)的輸入電壓值），并且使得主功率放大器和輔功率放大器的運(yùn)行狀態(tài)更接近 于多赫迪放大器的理想值。下面結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述。
[0032] 需要指出的是；主功率放大器（Carrier)也稱為載波功率放大器，輔功率放大器 任eaking)也稱為峰值功率放大器，為了便于說明，W下將統(tǒng)一使用主功率放大器和輔功率 放大器。
[0033] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明所公開的一種高效的多赫迪功率放大器的電路示意圖。該 多赫迪功率放大器包括：可調(diào)功率分配器100、主功率放大器200、輔功率放大器300、預(yù)驅(qū) 動(dòng)放大器及驅(qū)動(dòng)放大器單元400。
[0034] 該可調(diào)功率分配器100具有一個(gè)輸入端1和兩個(gè)輸出端2、3。輸入端1與預(yù)驅(qū)動(dòng)放 大器及驅(qū)動(dòng)放大器單元400的輸出端相連接，W接收預(yù)驅(qū)動(dòng)放大器及驅(qū)動(dòng)放大器單元400 輸出的信號(hào)?？烧{(diào)功率分配器100的輸出端2與主功率放大器200的輸入端相連接，可調(diào) 功率分配器100的輸出端3與輔功率放大器300的輸入端相連接。
[0035] 該可調(diào)功率分配器100用于根據(jù)輸入至該多赫迪功率放大器的輸入信號(hào)Siwut的 包絡(luò)的變化，來調(diào)節(jié)輸入至所述主功率放大器200和所述輔功率放大器300的信號(hào)的功率 的分配比率。
[0036] 該可調(diào)功率分配器100具體包括；功率分配器102、第一相位偏移器104、第二相位 偏移器106和3地90。電橋108。
[0037] 功率分配器102具有一個(gè)輸入端，兩個(gè)輸出端。功率分配器102的輸入端與可調(diào) 功率分配器100的輸入端1是同一個(gè)端口。功率分配器102的兩個(gè)輸出端跟別與第一相位 偏移器104的輸入端和第二相位偏移器106的輸入端相連接。在功率分配器102的兩個(gè)輸 出端之間設(shè)有隔離電阻110。所述功率分配器102用于把從其輸入端獲得的信號(hào)分成相等 幅度并且相同相位的兩路信號(hào)，并分別從其兩個(gè)輸出端輸入至所述第一相位偏移器102和 所述第二相位偏移器106中。
[0038] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述功率分配器102是威爾金森（Wilkinson)功率分配 器。
[0039] 第一相位偏移器