CN112968675A - 基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放 - Google Patents

基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，属于微波电路领域，包括功分器、预失真模块、主功放模块、辅助功放模块以及相移模块；所述功分器的输入端为总输入端，输出端分别与预失真模块、主功放模块的输入端连接；所述预失真模块的输出端与辅助功放模块的输入端连接；所述主功放模块的输出端连接相移模块，再与所述辅助功放模块的输出端合成为总输出端。本发明较好的补偿辅助功放的增益压缩特性，修正主功放与辅助功放的相位失真，能够灵活的改善辅助功放的非线性失真，实现了对整个多尔蒂功放线性度的提高。

Description

基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放
技术领域
本发明属于微波电路领域，涉及一种基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放。
背景技术
随着无线通讯的发展和不断进步，高峰均功率比的多载波调制方式被广泛应用于通信***中，因此功放的线性度显得越来越重要，为了获得较高的线性度，通常采用功率回退、前馈、负反馈，以及预失真等方法，前三者的实现将导致功放较低的效率或复杂的结构。多尔蒂功放结构简单，能够在效率和线性度指标中取得平衡，但其线性度仍需改善。
目前，为了提高Doherty功放的线性度，将预失真技术应用于Doherty功放的方案被广泛研究。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于变容二极管加载复合左右手传输线结构的预失真多尔蒂功率放大器。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，包括功分器、预失真模块、主功放模块、辅助功放模块以及相移模块；所述功分器的输入端为总输入端，输出端分别与预失真模块、主功放模块的输入端连接；所述预失真模块的输出端与辅助功放模块的输入端连接；所述主功放模块的输出端连接相移模块，再与所述辅助功放模块的输出端合成为总输出端。
进一步，所述预失真模块包括肖特基二极管D1、D2以及变容二极管加载复合左右手传输线；所述变容二极管加载复合左右手传输线包括微带传输线T1、T2、电容C1、C2、变容二极管VD及电感L；
所述功分器的输出端与电容C1、微带传输线T1、T2、电容C2、辅助功放模块输入端依次串联，所述肖特基二极管D1连接在功分器的输出端与电容C1之间；所述变容二极管VD与电感L串联，并连接在微带传输线T1与T2之间；所述肖特基二极管D2连接在电容C2与辅助功放模块输入端之间；
所述肖特基二极管D1、D2分别通入正向偏置电压V1、V2；所述变容二极管VD通入反向偏置电压V3。
进一步，所述功分器、预失真模块、主功放模块、辅助功放模块和相移模块设置在介质基板上，所述介质基板的介电常数范围为2～5。
进一步，所述直流偏压V1、V2、V3的直流偏置电压的可调范围是0～12V。
进一步，所述电感L的感值为2.6nH，所述微带线T1长度为L1宽度为W1；所述微带线T2长度为L2宽度为W2；其中L1＝2.5mm，L2＝2.5mm；W1＝1.07mm，W2＝1.07mm。
本发明的有益效果在于：本发明将传统的多尔蒂(Doherty)功放中辅助功放前的1/4波长传输线用基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真模块替代，通过改变变容二极管的直流反向偏置电压来调节变容二极管的容值，进而使复合左右手传输线相位及特性阻抗改变。因而，可通过改变变容二极管的直流偏置电压修正辅助功放与主功放的相位失真；通过改变肖特基二极管及变容二极管的直流偏压，便可改变预失真模块所产生的增益扩张曲线，实现增益扩张曲线可调，灵活的与后级辅助功放的增益压缩特性相匹配，较好的改善了辅助功放的非线性失真，进而提高了整个多尔蒂放大器线性度，不需要外加其它复杂电路，将预失真技术应用于多尔蒂功放中，体积小、结构简单、易于与其它微波电路集成，具有很强的实用性及应用前景。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明所述基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放的电路图；
图2为所述预失真模块的结构图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，一种基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，其特征在于：包括等分功分器1和预失真模块2，主功放模块3，辅助功放模块4，以及相移模块5。所述多尔蒂功率放大器的总输入端与等分功分器1的输入端相对应；所述功分器1的输出端分别与预失真模块2与主功放模块3的输入端相连接；所述预失真模块2的输出端与辅助功放模块4的输入端相连接；所述主功放模块3的输出端通过相移模块5与辅助功放模块4的输出端合成后为总输出端。本发明将传统的多尔蒂(Doherty)功放中辅助功放前的1/4波长传输线用基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真模块替代，通过改变变容二极管的直流反向偏置电压来调节变容二极管的容值，进而使复合左右手传输线相位及特性阻抗改变，因而，通过改变肖特基二极管及变容二极管的直流偏压，便可改变预失真模块所产生的增益扩张曲线，实现增益扩张曲线可调，灵活的与后级辅助功放的增益压缩特性相匹配，较好的改善了辅助功放的非线性失真，进而提高了整个多尔蒂放大器线性度，不需要外加其它复杂电路，将预失真技术应用于多尔蒂功放中，体积小、结构简单、易于与其它微波电路集成，具有很强的实用性及应用前景。
如图2所示，所述预失真模块2由肖特基二极管D1，D2与变容二极管加载复合左右手传输线构成，所述变容二极管加载复合左右手传输线包括微带传输线T1，T2；电容C1，C2；可变二极管VD及电感L。肖特基二极管及变容二极管通入可调的直流偏压。
所述多尔蒂功率放大器的功分器、预失真模块、主功放模块、辅助功放模块和相移模块采用板材Rogers4350，介质常数为3.66。它们均设置于厚度为0.508mm的介质基板上，所述电感L的感值为2.6nH，所述电容C1，C2的容值分别为20pF，20pF；所述介质基板的介电常数范围为2～5，损耗角正切≤10-3；所述变容二极管加载复合左右手传输线采用板材Rogers4350，所述微带线T1长度为L1宽度为W1；所述微带线T2长度为L2宽度为W2。其中L1＝2.5mm，L2＝2.5mm；W1＝1.07mm，W2＝1.07mm。
本发明通过改变变容二极管的直流反向偏置电压来调节变容二极管的容值，进而实现复合左右手传输线相位及特性阻抗的改变，因此可通过改变肖特基二极管和变容二极管上的直流偏置电压，从而控制增益扩张曲线的产生，使之较好的补偿后级辅助功放的增益压缩特性。进而提高整个功放的线性度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，其特征在于：包括功分器(1)、预失真模块(2)、主功放模块(3)、辅助功放模块(4)以及相移模块(5)；所述功分器(1)的输入端为总输入端，输出端分别与预失真模块(2)、主功放模块(3)的输入端连接；所述预失真模块(2)的输出端与辅助功放模块(4)的输入端连接；所述主功放模块(3)的输出端连接相移模块(5)，再与所述辅助功放模块(4)的输出端合成为总输出端。
2.根据权利要求1所述的基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，其特征在于：所述预失真模块(2)包括肖特基二极管D1、D2以及变容二极管加载复合左右手传输线；所述变容二极管加载复合左右手传输线包括微带传输线T1、T2、电容C1、C2、变容二极管VD及电感L；
所述功分器(1)的输出端与电容C1、微带传输线T1、T2、电容C2、辅助功放模块(4)输入端依次串联，所述肖特基二极管D1连接在功分器(1)的输出端与电容C1之间；所述变容二极管VD与电感L串联，并连接在微带传输线T1与T2之间；所述肖特基二极管D2连接在电容C2与辅助功放模块(4)输入端之间；
所述肖特基二极管D1、D2分别通入正向偏置电压V1、V2；所述变容二极管VD通入反向偏置电压V3。
3.根据权利要求1所述的基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，其特征在于：所述功分器(1)、预失真模块(2)、主功放模块(3)、辅助功放模块(4)和相移模块(5)设置在介质基板上，所述介质基板的介电常数范围为2～5。
4.根据权利要求1所述的基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，其特征在于：所述直流偏压V1、V2、V3的直流偏置电压的可调范围是0～12V。
5.根据权利要求1所述的基于变容二极管加载复合左右手传输线的预失真多尔蒂功放，其特征在于：所述电感L的感值为2.6nH，所述微带线T1长度为L1宽度为W1；所述微带线T2长度为L2宽度为W2；其中L1＝2.5mm，L2＝2.5mm；W1＝1.07mm，W2＝1.07mm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114301400A (zh) * 2021-12-31 2022-04-08 重庆邮电大学 基于变容二极管加载开口谐振环的5g高效率多尔蒂功放

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6340917B1 (en) * 1999-03-18 2002-01-22 Alcatel Broad frequency band linearization device
US20060220744A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Wong Gerald K Doherty power amplifier with phase compensation
US20090295473A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Alexandre Dupuy Power Amplifier Architectures
CN102290620A (zh) * 2011-06-03 2011-12-21 大连理工大学 基于混合左右手传输线及铁电材料的电控可调相移器
CN102710220A (zh) * 2012-06-28 2012-10-03 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种基于预失真和Doherty的前馈功率放大器
CN103560754A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 上海无线电设备研究所 基于紧致微带谐振单元结构的高线性度多尔蒂功率放大器
CN103840772A (zh) * 2013-12-03 2014-06-04 福建三元达通讯股份有限公司 一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路
CN103891137A (zh) * 2013-06-27 2014-06-25 华为技术有限公司 一种多频段功率放大装置
CN104167994A (zh) * 2014-08-26 2014-11-26 电子科技大学 一种幅相可调谐式预失真线性化器
CN106656054A (zh) * 2016-10-14 2017-05-10 重庆邮电大学 基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放
CN106788484A (zh) * 2016-11-16 2017-05-31 力同科技股份有限公司 一种功率放大器
CN207603578U (zh) * 2017-12-25 2018-07-10 中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于模拟预失真的Ka频段GaN功放线性化器
CN208572042U (zh) * 2018-07-28 2019-03-01 上海航天电子有限公司 一种星载小型化模拟预失真器

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6340917B1 (en) * 1999-03-18 2002-01-22 Alcatel Broad frequency band linearization device
US20060220744A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Wong Gerald K Doherty power amplifier with phase compensation
US20090295473A1 (en) * 2008-05-28 2009-12-03 Alexandre Dupuy Power Amplifier Architectures
TW201004138A (en) * 2008-05-28 2010-01-16 Rayspan Corp Power amplifier architectures
CN102290620A (zh) * 2011-06-03 2011-12-21 大连理工大学 基于混合左右手传输线及铁电材料的电控可调相移器
CN102710220A (zh) * 2012-06-28 2012-10-03 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种基于预失真和Doherty的前馈功率放大器
CN103891137A (zh) * 2013-06-27 2014-06-25 华为技术有限公司 一种多频段功率放大装置
CN103560754A (zh) * 2013-11-18 2014-02-05 上海无线电设备研究所 基于紧致微带谐振单元结构的高线性度多尔蒂功率放大器
CN103840772A (zh) * 2013-12-03 2014-06-04 福建三元达通讯股份有限公司 一种使用CRLH-TL补偿线提高Doherty功放线性的电路
CN104167994A (zh) * 2014-08-26 2014-11-26 电子科技大学 一种幅相可调谐式预失真线性化器
CN106656054A (zh) * 2016-10-14 2017-05-10 重庆邮电大学 基于有源非福斯特电路的高线性度多尔蒂功放
CN106788484A (zh) * 2016-11-16 2017-05-31 力同科技股份有限公司 一种功率放大器
CN207603578U (zh) * 2017-12-25 2018-07-10 中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于模拟预失真的Ka频段GaN功放线性化器
CN208572042U (zh) * 2018-07-28 2019-03-01 上海航天电子有限公司 一种星载小型化模拟预失真器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114301400A (zh) * 2021-12-31 2022-04-08 重庆邮电大学 基于变容二极管加载开口谐振环的5g高效率多尔蒂功放
CN114301400B (zh) * 2021-12-31 2024-06-11 重庆邮电大学 基于变容二极管加载开口谐振环的5g高效率多尔蒂功放

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