本发明专利技术公开了一种多赫蒂功放装置及功率放大方法，本装置包括峰值功放装置和主功放装置，所述峰值功放装置用于采用横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）器件进行信号功率放大；所述主功放装置用于采用高电子迁移率晶体管（HEMT）器件进行信号功率放大。本发明专利技术采用HEMT器件作为主功放。采用本发明专利技术，与现有的主功放和辅助功放均采用LDMOS的Doherty功放相比，可提升Doherty功放中主功放的功放效率从而使整个Doherty功放的功放效率得到大幅提升。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频功率放大器设计
，尤其涉及。
技术介绍
面对目前日益激烈的市场竞争，基站产品的效率高低已经成为行业竞争的重要参考点，基站中对决定效率的主要部件即功放器件的效率提升也成为了核心点，业界纷纷投入人力物力进行效率提升技术的研究，目前最为广泛应用技术中包括多赫蒂(Doherty)技术，功放厂家都已开始批量生产和应用Doherty功放，如何在该技术上进一步提高效率也显得尤为重要。Doherty技术最初应用于行波管，为广播提供大功率发射机，其架构简单易行，效率高。传统的Doherty结构由2个功放组成一个主功放，一个辅助功放，主功放工作在 B类或者AB类，辅助功放工作在C类。两个功放不是轮流工作，而是主功放一直工作，辅助功放到设定的峰值才工作(所以辅助功放也称为峰值功放)。主功放输出端后的90度四分之一波长线起到阻抗变换的作用，目的是在辅助功放工作时，起到将主功放的视在阻抗减小的作用，保证辅助功放工作的时候和后续电路组成的有源负载阻抗变低，这样主功放输出电流就变大。由于主功放输出端后的四分之一波长线，为了使两个功放输出同相，在辅助功放前面也需要90°相移，如图1所示。主功放工作在B类，当总的输入信号比较小时，只有主功放处于工作状态；当主功放管的输出电压达到峰值饱和点时，理论上的功放效率能达到78. 5%。如果这时将激励加大一倍，那么，主功放管在达到峰值的一半时就出现饱和了，功放效率也达到最大的 78.5%，此时辅助功放也开始与主功放一起工作。辅助功放的引入，使得从主功放的角度看，负载减小了，因为辅助功放对负载的作用相当于串连了一个负阻抗，所以，即使主功放的输出电压饱和恒定，但输出功率因为负载的减小却持续增大(流过负载的电流变大了)。 当达到激励的峰值时，辅助功放也达到了本身效率的最大点，这样两个功放合在一起的效率就远远高于单个B类功放的效率。单个B类功放的最大效率78. 5%出现在峰值处，现在 78. 5%的效率在峰值的一半就出现了，所以这种系统结构能达到很高的效率(每个放大器均达到最大的输出效率)。Doherty功放中主功放和峰值功放(辅助功放)均采用同一类型功放管，目前业界采用最多的是横向扩散金属氧化物半导体LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide kmiconductor，简称LDMOS)器件。采用同一类型的功放管，其供电电压及偏置方式相同， 因此偏置电路设计简单；由于功放管为同类型，其批量生产也相对容易控制。但业界主流的 LDMOS器件已经发展到第八代，其成本低廉，但性能的提升空间非常有限，同时也不能满足绿色环保要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，提高多赫蒂功放装置的功放效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多赫蒂功放装置，包括峰值功放装置和主功放装置，所述峰值功放装置用于采用横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件进行信号功率放大；所述主功放装置用于采用高电子迁移率晶体管(HEMT)器件进行信号功率放大。进一步地，所述装置还可以具有以下特点所述高电子迁移率晶体管(HEMT)器件是基于氮化镓(GaN)的器件。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种功率放大方法，包括在多赫蒂功放装置中，采用横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件进行峰值功放装置的信号功率放大，采用高电子迁移率晶体管(HEMT)器件进行主功放装置信号功率放大。进一步地，所述方法还可以具有以下特点所述高电子迁移率晶体管(HEMT)器件是基于氮化镓(GaN)的器件。进一步地，所述方法还可以具有以下特点根据多赫蒂功放装置的功放参数选择所述高电子迁移率晶体管(HEMT)器件。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种主功放装置，用于多赫蒂功放装置，所述主功放装置用于采用高电子迁移率晶体管(HEMT )器件进行信号功率放大。进一步地，所述主功放装置还可以具有以下特点所述高电子迁移率晶体管(HEMT)器件是基于氮化镓(GaN)的器件。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种功率放大方法，包括在多赫蒂功放装置中，采用高电子迁移率晶体管(HEMT)器件进行主功放装置信号功率放大。进一步地，所述方法还可以具有以下特点所述高电子迁移率晶体管(HEMT)器件是基于氮化镓(GaN)的器件。进一步地，所述方法还可以具有以下特点根据多赫蒂功放装置的功放参数选择所述高电子迁移率晶体管(HEMT)器件。本专利技术采用HEMT器件作为主功放。采用本专利技术，与现有的主功放和辅助功放均采用LDMOS的Doherty功放相比，可提升Doherty功放中主功放的功放效率从而使整个 Doherty功放的功放效率得到大幅提升。由于目前GaN功放管较基于Si的LDMOS成本高5_10倍，因此本专利技术所述方法和装置与主功放和辅助功放均采用GaN的Doherty功放相比，在性能提升的同时成本会大幅下降。另外，由于LDMOS发展非常成熟，各厂家产品较为齐全，不同频段、不同功率等级的产品种类众多，应用时可根据不同功率等级采用不同型号LDMOS产品来作为Peak放大器，与采用GaN功放管的Carrier放大器灵活组合，并根据需要采用不同Doherty结构(对称、非对称、多路等)来实现，这样既兼顾了成本、性能，又保证了使用的便利性、灵活性。附图说明图1是现有技术中传统Doherty功率放大器的结构图；图2是实施例中两路结构Doherty功率放大器的结构图； 图3是实施例中多路结构Doherty功率放大器的结构图。具体实施例方式从目前通讯系统不同制式的信号功率谱分布来看，功放输出的70%_80%的能量集中在平均功率附近，即功放的工作电流大部分由主功放贡献，因此，将主功放的效率提高对整个功放的效率提升意义重大。本专利技术中多赫蒂(Doherty)功放中的主功放装置用于采用高电子迁移率晶体管 (High Electron Mobility Transistor，简称 HEMT)器件进行信号功率放大。高电子迁移率晶体管(HEMT)器件是基于氮化镓(GaN)的器件。对应的功率放大方法包括在Doherty功放装置中，采用HEMT器件进行主功放装置信号功率放大。HEMT器件是基于氮化镓(GaN)的器件。根据Doherty功放装置的功放参数选择HEMT器件。Doherty功放装置的功放参数包括工作频率、功率值和峰均比。本专利技术中Doherty功放装置，包括峰值功放装置和主功放装置。所述峰值功放装置用于采用LDMOS器件进行信号功率放大；所述主功放装置用于采用HEMT器件进行信号功率放大。HEMT器件是基于氮化镓(GaN)的器件。对应的功率放大方法包括在Doherty功放装置中，采用LDMOS器件进行峰值功放装置的信号功率放大，采用HEMT器件进行主功放装置信号功率放大。HEMT器件是基于氮化镓(GaN)的器件。对于两路Doherty功放(含传统的两路对称DohertyJH^I Doherty结构)以及在此基础上演变得到的一个主放大器加一个峰值放大器的结构，将HEMT功放管作为主放大器，将LDMOS功放管作为峰值放大器。对于多路Doherty功放以及在此基础上演变得到的一个主放大器加多个峰值放大器的结构，将HEMT功放管作为主放大器，将LDMOS功放本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种多赫蒂功放装置，包括峰值功放装置和主功放装置，其特征在于，所述峰值功放装置，用于采用横向扩散金属氧化物半导体（ＬＤＭＯＳ）器件进行信号功率放大；所述主功放装置，用于采用高电子迁移率晶体管（ＨＥＭＴ）器件进行信号功率放大。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔晓俊，陈化璋，段斌，刘建利，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。