一种高功率高效率Doherty功率放大器

摘要

本发明提供一种高功率高效率Doherty功率放大器，包括不等分威尔金森功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路和负载调制网络，载波功率放大电路采用连续B/J类功率放大器，峰值功率放大电路采用两级功放级联结构，辅峰值功率放大电路采用C类功率放大器，主峰值功率放大电路采用连续B/J类功率放大器。相对于现有技术，本发明采用新的Doherty结构，这样可以在保证效率的同时极大的提高饱和输出功率。辅峰值功放采用普通的C类，主峰值功放和载波功放采用连续B/J类，利用其谐波控制网络可以很好的控制二次和四次短路，三次和五次开路，使得功放输出的电流波形近似为半正弦波，电压波形近似为方波，使Doherty得回退效率和饱和输出功率得到极大提升。

主权项

一种高功率高效率Doherty功率放大器，其特征在于，包括不等分威尔金森功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路和负载调制网络，其中，所述不等分威尔金森功分器用于将输入信号进行功率不等分并将较大的功率信号输出给所述载波功率放大电路以及将较小的功率信号输出给峰值功率放大电路，所述载波功率放大电路的输出端和所述主峰值功率放大电路的输出端均与所述负载调制网络相连接，经所述负载调制网络将功率输出给负载；所述载波功率放大电路包括依次串接的载波输入匹配电路、载波功率放大器和载波输出匹配电路，所述峰值功率放大电路包括依次串接的峰值输入匹配电路、辅峰值功率放大器、级间匹配电路、主峰值功率放大器和峰值输出匹配电路，所述载波输出匹配电路和峰值输出匹配电路与负载调制网络相接；所述负载调制网络包括特征阻抗为50欧，1/4波长的第一阻抗变换器R1和特征阻抗为35欧，1/4波长的第二阻抗变换器R2；所述载波功率放大电路通过所述第一阻抗变换器R1与所述主峰值功率放大电路相连接，并经所述第二阻抗变换器R2将功率输出给负载；所述的载波功率放大器采用连续B/J类功率放大器结构，所述辅峰值功率放大器采用普通C类功率放大器结构，所述主峰值功率放大器采用连续B/J类功率放大器结构；所述载波输出匹配电路和峰值输出匹配电路采用相同结构的匹配电路，该匹配电路包括第一传输线TL1、第二传输线TL2、第三传输线TL3、第四传输线TL4、第五传输线TL5、第六传输线TL6、第七传输线TL7和第八传输线TL8，其中，所述第三传输线TL3的长度为λ/20波长，所述第五传输线TL5的长度为λ/12波长，所述第六传输线TL6和第七传输线TL7的长度为λ/8的波长，所述第一传输线TL1的一端与功率放大器的输出端相连接，所述第一传输线TL1的的另一端与所述第二传输线TL2的一端和所述第三传输线TL3以及第四传输线TL4的一端相连接，所述第二传输线TL2和第三传输线TL3的另一端开路；所述第四传输线TL4的另一端与所述第五传输线TL5和第六传输线TL6的一端相连接，所述第五传输线TL5的另一端开路；所述第六传输线TL6的另一端与第七传输线TL7和第八传输线TL8相连接，所述第七传输线TL7和第八传输线TL8的另一端开路；所述第八传输线TL8为扇形微带线。