一種高效的多赫迪功率放大器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明主要涉及通信技術領域，具體地，涉及一種高效的多赫迪功率放大器。
【背景技術】
[0002] 在現有的射頻拉遠單元（RRU)或收發雙工器模塊燈畑U)中，多赫迪值oherty)放 大器成為在最后端放大下行信號的一種主流選擇。因此，為了滿足電信運營商日益增長的 綠色能源和低運行開支的需求，急需改進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示出了現有的最成熟的多赫迪放大器的方案。該方案通過把預驅動放大器， 驅動放大器和最后一級（Final stage)集成到一個多赫迪放大器中，從而改進了整個功率 放大器的級聯效率。傳統多赫迪放大器中只有最后一級運行在負載調制上，并且預驅動放 大器和驅動放大器仍然運行在甲己類（Class AB)狀態，與傳統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驅動放大器和驅動放大器運行在己類（Class B)甚至運行 在丙類（Class C)從而進一步改進整個功放的級聯效率。然而該方案存在著如下的缺點：
[0004] 1)為了適應多赫迪放大器的結構，預驅動放大器和驅動放大器的數量必須翻倍， 從而導致了成本的增加。
[0005] 2)相比于在傳統多赫迪中僅存在最后一級，由于預驅動放大器，驅動放大器與主 (Carrier)/輔（Peaking)放大器的串聯，送導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幅器W補償該失衡。毫無疑問送再次 增加了級聯的復雜度和成本。
[0006] 因此，急需一種在避免上述缺點的前提下提高放大效率的多赫迪放大器。

【發明內容】

[0007] 為了解決上述技術問題，根據本發明的一個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：可調功率分配器，所述 可調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，所述可調功率分配器用于根據 輸入信號的包絡的變化，來調節輸入至所述主功率放大器和所述輔功率放大器的信號功率 的分配比率。
[0008] 特別的，當所述輸入信號的包絡低于回退點的時候，所述可調功率分配器把輸入 信號的功率都分配到所述主功率放大器的輸入端中；當所述輸入信號的包絡高于/等于回 退點的時候，所述可調功率分配器把輸入信號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，根據所述主功率放大器和所述輔功率放大器的器件參數來確定所述回退 點和所述特定分配比例。
[0010] 特別的，當所述主功率放大器與所述輔功率放大器是相同型號的放大器時，所述 回退點為所述放大器在額定輸出功率點回退6地后所對應的輸入電壓值。
[0011] 特別的，所述可調功率分配器包括；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 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分成等幅同相的 兩路信號，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所述輸入信號的包 絡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分成等幅正交的兩 路信號，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分 成等幅正交的兩路信號，并分別從其第一輸出端和其第二輸出端輸出。
[0016] 特別的，所述可調功率分配器的第一輸出端和第二輸出端的電壓傳輸函數滿足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是所述可調功率分配器的第一輸出端上的輸出電壓與所述可調功率分配器 的輸入端上的輸入電壓之比，V31是所述可調功率分配器的第二輸出端上的輸出電壓與所述 可調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；所述3地90°電橋的第一輸出端的信號的相位與所述 3地90°電橋的第二輸出端的信號的相位相等，且都為常數。
[0022] 特別的，所述可調功率分配器之前連接有預驅動放大器和驅動放大器。
[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 于相位對準的作用。
[0025] 本裝置的優點在于；本發明降低了現有多赫迪功率放大器的級聯復雜度和生產 成本。并且，相對于現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，本發明通過動態的向主功率放大器和輔功率放大器分配信號功率 (即：當輸入信號低于回退點時，信號功率將都被分配給主功率放大器；當輸入信號高于/ 等于回退點時，信號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：信號功率的利用率更加高效，放大器的放大性能更加優秀。
【附圖說明】
[0026] 通過下文對結合附圖所示出的實施例進行詳細說明，本發明的上述W及其他特征 將更加明顯，本發明附圖中相同或相似的標號表示相同或相似的步驟；
[0027] 圖1示出了一種現有的多赫迪放大器的電路示意圖；
[0028] 圖2示出了根據本發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示出了現有的多赫迪放大器與本發明所公開的多赫迪放大器的仿真結果的 比較。
【具體實施方式】
[0030] 在W下優選的實施例的具體描述中，將參考構成本發明一部分的附圖。附圖通過 示例的方式示出了能夠實現本發明的特定的實施例。所示的實施例并不旨在窮盡根據本發 明的所有實施例。需要說明的是，只要有可能，在所有附圖中和相應的書面描述中將使用相 同的附圖標記來引用相同或相似的部件。
[0031] 為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種高效的多赫迪功率放 大器，其基于輸入信號的包絡變化來動態地調節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，從而使得驅動放大器能夠在更低的輸出功率上抵達回退點度ackoff point)(對于對稱的多赫迪放大器，該回退點是主/輔功率放大器的額定輸出功率點回退 6地后所對應的輸入電壓值），并且使得主功率放大器和輔功率放大器的運行狀態更接近 于多赫迪放大器的理想值。下面結合圖2對本發明作詳細的描述。
[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下將統一使用主功率放大器和輔功率 放大器。
[0033] 圖2示出了根據本發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：可調功率分配器100、主功率放大器200、輔功率放大器300、預驅 動放大器及驅動放大器單元400。
[0034] 該可調功率分配器100具有一個輸入端1和兩個輸出端2、3。輸入端1與預驅動放 大器及驅動放大器單元400的輸出端相連接，W接收預驅動放大器及驅動放大器單元400 輸出的信號。可調功率分配器100的輸出端2與主功率放大器200的輸入端相連接，可調 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] 該可調功率分配器100用于根據輸入至該多赫迪功率放大器的輸入信號Siwut的 包絡的變化，來調節輸入至所述主功率放大器200和所述輔功率放大器300的信號的功率 的分配比率。
[0036] 該可調功率分配器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具有一個輸入端，兩個輸出端。功率分配器102的輸入端與可調 功率分配器100的輸入端1是同一個端口。功率分配器102的兩個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的兩個輸 出端之間設有隔離電阻110。所述功率分配器102用于把從其輸入端獲得的信號分成相等 幅度并且相同相位的兩路信號，并分別從其兩個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] 在一個優選的實施例中，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