一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块制造技术

本实用新型专利技术公布一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块，包括：驱动放大电路；末级功率放大电路，其包括第一3dB电桥、射频功率晶体管和第二3dB电桥，第一3dB电桥具有第一输入口、第一输出口和第二输出口，第一输入口与驱动放大电路的输出口电连接，射频功率晶体管包括第一管芯和第二管芯，第一管芯的输入口与第一输出口电连接，第二管芯的输入口与二输出口电连接，第二3dB电桥具有第二输入口、第三输入口和第三输出口，第二输入口与第一管芯的输出口电连接，第三输入口与第二管芯的输出口电连接；匹配和相位补偿单元，其串联在第三输入口与第二管芯的输出口之间。上述技术方案降低成本，提高了效率及输出功率，实现双音互调。实现双音互调。实现双音互调。

【技术实现步骤摘要】
一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块


[0001]本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块。

技术介绍

[0002]在专用通信系统中，大功率场景比例越来越高，频谱环境越来越复杂，对功放的互调和效率要求越来越高。功放功率越来越高，需要更大功率的功放，成本昂贵且功放模块的功率效率互调直接影响到网络的商用性能、商用成本及配电网络。
[0003]功放方案中常见的两种方式，一种是高回退方案，另一种是Doherty方案。
[0004]高回退方案带来的问题有：a、需要更大的功放管才能满足高互调要求，成本变高；b、功放管P
‑
1dB功率变大，带来了效率的恶化，引发电源方案的改变，对配电网络的要求变高。
[0005]Doherty方案带来的问题有：a、末级功放采用对称或者非对称方式，输出微带负载阻抗合路调试困难，要兼顾效率线性等调试；b、专用的doherty合路器件虽然相比微带合路简单，但价格昂贵；c、经典的doherty方案虽然效率高，但是互调线性降低了，要搭配DPD或者APD(且只针对相对宽带的应用)。如何既提升doherty互调线性，又不提高生产的成本为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]为此，需要提供一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块，解决如何既提升doherty互调线性，又不提高生产的成本的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块，包括：
[0008]驱动放大电路；
[0009]第一3dB电桥，所述第一3dB电桥具有第一输入口、第一输出口和第二输出口，所述第一输入口与所述驱动放大电路的输出口电连接；
[0010]末级功率放大电路，所述末级功率放大电路包括第一3dB电桥、射频功率晶体管和第二3dB电桥，所述第一3dB电桥具有第一输入口、第一输出口和第二输出口，所述第一输入口与所述驱动放大电路的输出口电连接，所述射频功率晶体管包括第一管芯和第二管芯，所述第一管芯的输入口与所述第一输出口电连接，所述第二管芯的输入口与所述二输出口电连接，所述第二3dB电桥具有第二输入口、第三输入口和第三输出口，所述第二输入口与所述第一管芯的输出口电连接，所述第三输入口与所述第二管芯的输出口电连接；
[0011]匹配和相位补偿单元，所述匹配和相位补偿单元串联在第三输入口与第二管芯的输出口之间；
[0012]隔离器，所述隔离器的输入口与所述第三输出口电连接。
[0013]进一步的：所述匹配和相位补偿单元包括50R微带和两个下地电容，所述50R微带
的输入口与第二管芯的输出口电连接，所述50R微带的输出口与所述第三输入口电连接，所述50R微带还连接有两个下地电容。
[0014]上述技术方案具有以下有益效果：
[0015]驱动放大电路用于完成功放模块的大功率小输出的反幅度互调推动，即在完成高线性驱动的同时，特意调低P1
‑
dB，通过不同的栅压，实现3阶互调和5阶互调与末级功率放大电路的幅度形成反差趋势，形成互补；末级功率放大电路的第一管芯完成主功率的放大，末级功率放大电路的第二管芯完成最终功放的负载牵引；在第三输入口与第二管芯的输出口之间串联有匹配和相位补偿单元，可以调整最终功率合成和优化互调指标，以达到对第一管芯的功放牵引作用，在小功率状态下第一管芯工作在B类至AB类，第二管芯32工作在C类，这样将提高功率放大器的效率，实现370
‑
390M双音间隔14KHz制式下功放平均功率50W的输出，PAE效率达到35～45％，3阶互调和5阶互调达到
‑
37dBc；上述技术方案利用驱动的非线性互调特性、末级双管的不同工作状态及3dB电桥，对功率放大器链路进行了改进，采用相对低功率的功放管，进而降低了成本，提高了效率及输出功率，实现双音互调。
附图说明
[0016]图1为本实施例中功放模块的结构示意图；
[0017]图2为本实施例中匹配和相位补偿单元的结构示意图。
[0018]附图标记说明：
[0019]1、驱动放大电路；
[0020]2、第一3dB电桥；
[0021]21、第一输入口；22、第一输出口；23、第二输出口；
[0022]3、射频功率晶体管；
[0023]31、第一管芯；32、第二管芯；
[0024]4、第二3dB电桥；
[0025]41、第二输入口；42、第三输入口；43、第三输出口；
[0026]5、匹配和相位补偿单元；
[0027]51、50R微带；52、下地电容；
[0028]6、隔离器。
具体实施方式
[0029]为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0030]请参阅图1，本实施例一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块，包括：
[0031]驱动放大电路1；
[0032]末级功率放大电路，末级功率放大电路包括第一3dB电桥2、射频功率晶体管3和第二3dB电桥4，第一3dB电桥2具有第一输入口21、第一输出口22和第二输出口23，第一输入口21与驱动放大电路1的输出口电连接，射频功率晶体管3包括第一管芯31和第二管芯32，第一管芯31的输入口与第一输出口22电连接，第二管芯32的输入口与二输出口电连接，第二3dB电桥4具有第二输入口41、第三输入口42和第三输出口43，第二输入口41与第一管芯31
的输出口电连接，第三输入口42与第二管芯32的输出口电连接；
[0033]匹配和相位补偿单元5，匹配和相位补偿单元5串联在第三输入口42与第二管芯32的输出口之间；
[0034]隔离器6，隔离器6的输入口与第三输出口43电连接。
[0035]需要说明的是，驱动放大电路1用于完成功放模块的大功率小输出的反幅度互调推动，即在完成高线性驱动的同时，特意调低P1
‑
dB，通过不同的栅压，实现3阶互调和5阶互调与末级功率放大电路的幅度形成反差趋势，形成互补。
[0036]需要说明的是，3dB电桥能够沿传输线路某一确定方向上对传输功率连续取样，能将一个输入信号分为两个互为等幅且具有90
°
相位差的信号。第一3dB电桥2实现输入功率的均等分配，第二3dB电桥4实现功率合成和相位补偿。
[0037]需要说明的是，末级功率放大电路的第一管芯31完成主功率的放大，末级功率放大电路的第二管芯32完成最终功放的负载牵引。
[0038]需要说明的是，匹配和相位补偿单元5用于调整补充末级功率放大电路的第二管芯32的负载牵引工作点和互调点。
[0039]上述技术方案具有以下有益效果：
[0040]驱动放大电路用于完成功放模块的大功率小输出的反幅度互调推动，即在完成高线性驱动的同时，特意调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善功率放大器效率及双音互调的功放模块，其特征在于，包括：驱动放大电路；末级功率放大电路，所述末级功率放大电路包括第一3dB电桥、射频功率晶体管和第二3dB电桥，所述第一3dB电桥具有第一输入口、第一输出口和第二输出口，所述第一输入口与所述驱动放大电路的输出口电连接，所述射频功率晶体管包括第一管芯和第二管芯，所述第一管芯的输入口与所述第一输出口电连接，所述第二管芯的输入口与所述二输出口电连接，所述第二3dB电桥具有第二输入口、第三输入口和第三输出口，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄峰，
申请(专利权)人：厦门市合佳兴电子有限公司，
类型：新型
国别省市：