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专利号: 2021105312936
申请人: 杭州电子科技大学
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:2024-08-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种并发双频高效率Doherty功率放大器,其特征在于,包括双频等分功分器、相位补偿线、载波功率放大电路、峰值功率放大电路、双频偏置网络、负载调制网络和后匹配网络,其中,

所述双频等分功分器用于将射频输入功率进行分配,通过相位补偿线进行相位补偿后分别输出至载波功率放大电路和峰值功率放大电路,载波功率放大电路的输出端和峰值放大电路的输出端与负载调制网络相连接,所述负载调制网络与后匹配网络相连接,经负载调制网络和后匹配网络将功率输出至负载端;

所述载波功率放大电路包括依次串接的载波功放双频输入匹配网络、载波功率放大器、载波功放双频输出匹配网络,所述载波功放双频输出匹配网络与负载调制网络输入端相连接;所述峰值功率放大电路包括依次串接的峰值功放双频输入匹配网络、峰值功率放大器、峰值功放双频输出匹配网络,所述峰值功放双频输出匹配网络与负载调制网络的输出端相连接至后匹配网络的输入端。

2.根据权力要求1所述的一种并发双频高效率Doherty功率放大器,其特征在于,所述双频功分器为等功分式,包括上下两路对称的串联连接的微带线TL1、TL2与TL1'、TL2'和两段并联开路枝节微带线TL3,TL3',两并联开路枝节微带线TL3与TL3'之间通过电阻R1相连接。

3.根据权力要求1所述的一种并发双频高效率Doherty功率放大器,其特征在于,所述载波功率放大电路和峰值功率放大电路的双频输入匹配网络与双频输出匹配网络均由三段串联微带线TL4、TL5、TL6依次连接构成。

4.根据权力要求1所述的一种并发双频高效率Doherty功率放大器,其特征在于,所述载波功率放大电路和峰值功率放大电路的输出匹配网络采用LC双谐振网络,以在双频带之间产生谐振,从而产生传输零点,增加整体电路的隔离度。

5.根据权力要求1所述的一种并发双频高效率Doherty功率放大器,其特征在于,所述双频偏置网络采用的是等效为双频四分之一波长的T型微带线结构,一方面给晶体管提供偏置电压,另一方面阻断射频信号往偏置电源方向的传输。

6.根据权力要求1所述的一种并发双频高效率Doherty功率放大器,其特征在于,所述载波功率放大器和峰值功率放大器采用的是GaN HEMT CGH40010F,所述载波功率放大器和峰值功率放大器设有偏置电路,且载波功率放大器为AB类功率放大器,峰值功率放大器为C类功率放大器。

7.根据权力要求1所述的一种并发双频高效率Doherty功率放大器,其特征在于,所述相位补偿线用于调节负载调制网络所带来上下两路功率放大电路的相位差以保持一致。

8.一种并发双频高效率Doherty功率放大器的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:选取两个特定工作频率点f1与f2,且f2=mf1,m>1,采用上下两路对称的串联连接的微带线TL1、TL2与TL1'、TL2'和两段并联开路枝节微带线TL3,TL3',两并联开路枝节微带线TL3与TL3'之间通过电阻R1相连接,实现双频等分微带功分器;

步骤S2:在所选取的两个特定频率处,对功率放大器进行源牵引和负载牵引,得到栅极阻抗ZS|f1、ZS|f2和漏极阻抗ZL|f1、ZL|f2;

步骤S3:采用三节串联微带线实现双频阻抗匹配,将步骤S2所得到的栅极阻抗和漏极阻抗分别负载端相匹配,并在输出匹配网络中采用LC双谐振网络,以在双频带之间产生谐振,从而产生传输零点,增加整体电路的隔离度;

步骤S4:根据所选取的两个特定频率点,采用等效为双频四分之一波长的T型微带线结构对功率放大电路的双频偏置网络进行设计;

步骤S5:对所设计好的输入输出匹配网络以及偏置网络进行整合搭建,设计调试一个AB类功率放大器作为载波功率放大电路,峰值功率放大电路采用与载波功率放大电路同样的结构,设计调试一个C类功率放大器作为峰值功率放大电路;

步骤S6:对峰值功率放大电路输入端前的相位补偿线进行调节,保证峰值放大电路与载波功率放大电路的相位一致;

步骤S7:设计合路后的后匹配网络,通过后匹配网络将合路点处的阻抗匹配到输出端负载;

步骤S8:将设计好的双频等分功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路、负载调制网络与后匹配网络进行整体搭建成并发双频高效率Doherty功率放大器。