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专利号: 2018115594566
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于5G低频段全频段的非对称宽带Doherty功率放大器,其特征在于,包括:

功分器(0):用于将输入信号按照设定的功分比分别输入主功放支路(1)与辅功放支路(2);

主功放支路(1):按照主功放输入偏移线(11)、主功放栅极偏置网络(12)、主功放输入匹配网络(Input Matching Network,IMN)(13)、主功放(14)、主功放漏极偏置网络(15)、主功放输出匹配网络(Output Matching Network,OMN)(16)和主功放输出偏移线(17)顺序依次连接,主功放输入偏移线(11)输入端与功分器(0)的一个输出端连接;辅功放未导通时,Doherty功率放大器在低功率区的工作状态仅由主功放决定;

辅功放支路(2):按照辅功放输入偏移线(21)、辅功放栅极偏置网络(22)、辅功放输入匹配网络(23)、辅功放(24)、辅功放漏极偏置网络(25)、辅功放输出匹配网络(26)和辅功放输出偏移线(27)顺序依次连接,辅功放输入偏移线(21)输入端与功分器(0)的另一个输出端连接;

所述主功放支路(1)与所述辅功放支路(2)并行连接;所述主功放输入偏移线(11)和辅功放输入偏移线(21)负责调整两支路的相位差;所述主功放输出偏移线(17)和辅功放输出偏移线(27)负责Doherty功率放大器在高、低功率工作状态下的阻抗调节与变换;

功率合成网络(Power Synthesis Network,PSN)(3):由两段四分之一波长传输线组成,分别为主功放(14)输出端的四分之一波长阻抗调节线ZT与终端负载前端的四分之一波长阻抗变换线Zo,所述阻抗调节线ZT用于在低功率与高功率状态下负责主功放(14)的负载阻抗转换,所述阻抗变换线Zo负责主功放支路(1)与辅功放支路(2)的输出合路阻抗与终端负载阻抗之间的阻抗变换;通过减小Zo与ZT的阻抗变换比来增加Doherty功率放大器的工作带宽;

在主功放栅极偏置网络(12)与辅功放栅极偏置网络(22)上串接一个阻值为10Ω的小电阻;所述主功放栅极偏置网络(12)和所述辅功放栅极偏置网络(22)的微带线宽度均设置为0.3mm;所述主功放漏极偏置网络(15)和所述辅功放漏极偏置网络(25)的微带线宽度均设置为0.8mm;

所述Doherty功率放大器在低功率工作状态时,所述阻抗调节线ZT将主功放输出阻抗由ZM1=150Ω转换至ZM2=33.3Ω,阻抗调节线ZT的特性阻抗为70.7Ω,阻抗变换比为4.5:1;而对于阻抗变换线Zo,其将主功放支路(1)与辅功放支路(2)的输出合路阻抗由33.3Ω转换至

50Ω,阻抗变换比为0.67:1,自身特性阻抗为40.8Ω。

2.根据权利要求1所述的一种适用于5G低频段全频段的非对称宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述主功放栅极偏置网络(12)与辅功放栅极偏置网络(22)分别由主功放(14)与辅功放(24)栅极端前移至输入匹配网络前所得;同时,在直流电源供电端并联接地容值分别为pF、nF、μF数量级的电容。

3.根据权利要求1所述的一种适用于5G低频段全频段的非对称宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述主功放输入匹配网络(13)、主功放输出匹配网络(16)、辅功放输入匹配网络(23)和辅功放输出匹配网络(26)均采用低通滤波器原型的宽带阻抗变换网络;所述辅功放输入匹配网络(23)在工作带宽之外需额外预置一定的匹配带宽。

4.根据权利要求1所述的一种适用于5G低频段全频段的非对称宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述主功放(14)与所述辅功放(24)并行连接,主功放(14)工作在AB类工作状态,辅功放(24)工作在C类工作状态。

5.根据权利要求1所述的一种适用于5G低频段全频段的非对称宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述的功分器(0)选择的功分比δ=PinM:PinA=1:1.5,其中PinM与PinA分别为输入主功放支路(1)与辅功放支路(2)的信号功率。

6.根据权利要求1~5中任意一项所述的一种适用于5G低频段全频段的非对称宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述非对称宽带Doherty功率放大器的工作中心频点为

3.45GHz,带宽为300MHz。