WO2023273851A1 - 多尔蒂功率放大器 - Google Patents

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WO2023273851A1
WO2023273851A1 PCT/CN2022/098351 CN2022098351W WO2023273851A1 WO 2023273851 A1 WO2023273851 A1 WO 2023273851A1 CN 2022098351 W CN2022098351 W CN 2022098351W WO 2023273851 A1 WO2023273851 A1 WO 2023273851A1
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carrier
circuit
peak
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邱皓川
胡自洁
张海兵
何森航
濮天鸿
田旭
方信维
倪建兴
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锐石创芯(深圳)科技股份有限公司
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Definitions

  • the key performance goal of the fifth-generation mobile communication technology is to greatly increase the transmission rate compared with 4G.
  • the 5G new technology needs to adopt a radio frequency front-end with higher frequency, larger bandwidth, and higher-order QAM modulation, so that it is more important for the RF front-end.
  • the design of power amplifiers imposes more stringent requirements.
  • the Doherty power amplifier is widely used because of its high linearity and high efficiency. At present, the operating bandwidth of the Doherty power amplifier is often poor while ensuring linearity and high efficiency, which leads to the fact that the bandwidth performance of the Doherty power amplifier cannot meet the actual application requirements.
  • the carrier amplification circuit is coupled to the first input terminal of the voltage synthesis circuit, and the peak amplification circuit is coupled to the second input terminal of the voltage synthesis circuit;
  • the first input end of the first balun is connected to the output end of the carrier amplifying circuit, and the second input end of the first balun is connected to the output end of the peak amplifying circuit; the first balun The first output terminal of the first balun is connected to the signal output terminal, and the second output terminal of the first balun is connected to the ground terminal or the power supply terminal.
  • One end of the second capacitor is connected to the output end of the carrier amplifier circuit, and the other end of the second capacitor is connected to the first input end of the first balun.
  • One end of the second inductor is coupled to the first input end of the first balun, and the other end of the second inductor is connected to the ground.
  • the second phase-shifting output network includes a third inductor
  • the Doherty power amplifier includes a carrier amplifying circuit, a peak amplifying circuit, a voltage synthesis circuit and a first phase shift output network; the carrier amplifying circuit is coupled to the first input terminal of the voltage synthesizing circuit, and the peak amplifying circuit is coupled To the second input end of the voltage synthesis circuit; one end of the first phase-shifting output network is coupled to the second input end of the voltage synthesis circuit, and the other end is connected to the ground end; before the carrier amplifier circuit is close to or reaches a saturated state, the peak amplifier circuit In the non-working state, there is no signal in the peak amplifying circuit at this time, by coupling one end of the first phase-shifting output network to the second output end of the voltage synthesis circuit, and the other end is connected to the ground end, that is, the second output end of the voltage synthesis circuit
  • the input terminal is connected to the ground terminal through the first phase-shift output network to form a path to the ground, so as to ensure that
  • Fig. 6 is another schematic circuit diagram of the Doherty power amplifier in an embodiment of the present application.
  • the carrier amplifier circuit 10 before the carrier amplifier circuit 10 approaches or reaches a saturated state, the carrier amplifier circuit 10 receives the carrier signal, and amplifies the received carrier signal, and outputs the carrier amplifier signal to the first input of the voltage synthesis circuit 30 At this time, the peak amplifying circuit 20 is in a non-working state.
  • the output terminal of the carrier amplification circuit 10 is coupled to the first input terminal of the voltage synthesis circuit 30
  • the output terminal of the peak amplification circuit 20 is coupled to the second input terminal of the voltage synthesis circuit 30
  • the carrier amplification circuit 10 is configured to receive the carrier signal from the power splitter 60 , amplify the carrier signal, and output the carrier amplification signal to the first input terminal of the voltage synthesis circuit 30
  • the peak amplifying circuit 20 is configured to receive the peak signal from the power splitter 60 , amplify the peak signal, and output the peak amplified signal to the second input terminal of the voltage synthesis circuit 30 .
  • one end of the first phase-shifting output network 40 is coupled to the second input end of the voltage synthesis circuit 30 , and the other end is connected to the ground end.
  • the first phase-shifting input network 70 and the second phase-shifting input network 80 are configured to make the phase of the peak signal presented to the peak amplifying circuit 20 lag behind the phase of the carrier signal presented to the carrier amplifying circuit 10 90 degrees.
  • the first input end of the first balun 31 is connected to the output end of the carrier amplifying circuit 10
  • the second input end of the first balun 31 is connected to the output end of the peak amplifying circuit 20 .
  • the first input terminal of the first balun 31 receives the carrier amplified signal output by the output terminal of the carrier amplifying circuit 10, and the carrier amplified signal is passed through the primary coil of the first balun 31 Under the action of the electromagnetic induction of the secondary coil and the secondary coil, the coupling is transmitted to the first output terminal for output.
  • the peak signal input to the peak amplifier circuit 20 lags behind the phase of the carrier signal input to the carrier amplifier circuit 10 90 degrees, that is, the phase of the peak amplified signal without phase shifting by the first phase shifting output network 40 lags 90 degrees behind the phase of the carrier amplified signal without phase shifting by the second phase shifting output network 50, therefore, in the second phase shifting
  • the phase output network 50 applies a phase shift (for example: leading 45 degrees (+45 degrees)) to the carrier amplified signal output by the output end of the carrier amplifying circuit 10, and the first phase shift output network 40 applies the phase shift to the output of the output end of the peak amplifying circuit 20.
  • this embodiment describes that the first phase-shift output network 40 applies a phase shift with a lag of 45 degrees (-45 degrees) to the peak amplified signal output by the peak amplifier circuit 20, and the second phase-shift output network 50 applies a phase shift to the carrier wave
  • the carrier amplified signal output by the amplifying circuit 10 applies a phase shift in advance of 45 degrees (+45 degrees), but the phase shift applied to the peak amplified signal by the first phase-shifted output network 40 and the phase shift applied by the second phase-shifted output network 50 to the carrier amplified signal
  • the phase of the phase shift can be other combinations.
  • the second Two phase-shift output networks 50 are applied to the phase difference of the phase ratio of the first phase-shift output network 40 applied to the peak amplified signal to the carrier amplified signal and need to be 120 degrees (for example: the first phase-shift output network 40 makes the input to the peak amplify The peak signal in the circuit 20 lags behind by 60 degrees (-60 degrees), and the second phase shift output network 50 makes the carrier signal input to the carrier amplifier circuit 10 lead by 60 degrees (+60 degrees)), only need to ensure that the voltage synthesis circuit 30
  • the phase difference between the carrier amplified signal received by the first input end and the peak amplified signal received by the second input end may be 180 degrees.
  • the second phase-shift output network 50 includes a second capacitor C51; one end of the second capacitor C51 is connected to the output end of the carrier amplifier circuit 10, and the other end of the second capacitor C51 is connected to the second capacitor C51.
  • the first input terminal of a balun 31 is connected.

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Abstract

本申请公开了一种多尔蒂功率放大器，该多尔蒂功率放大器包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络；载波放大电路耦合至电压合成电路的第一输入端，峰值放大电路耦合至电压合成电路的第二输入端；第一移相输出网络的一端耦合至电压合成电路的第二输入端，另一端与接地端相连。本申请在电压合成电路和第一移相输出网络的共同作用下，不但可以实现对输入至电压合成电路之前的信号进行移相，保证电压合成电路能够对所接收信号进行有效合成转换，还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，优化其带宽性能。

Description

多尔蒂功率放大器
本申请以2021年06月30日提交的申请号为202110744166.4，名称为“一种多尔蒂功率放大器”的中国发明申请为基础，并要求其优先权。
技术领域
本申请涉及射频技术领域，尤其涉及一种多尔蒂功率放大器。
背景技术
第五代移动通信技术(5G)的关键性能目标是传输速率相比4G大幅提升，5G新技术需要采用频率更高、带宽更大、QAM调制更高阶的射频前端，使其对射频前端的功率放大器的设计提出更严苛的要求。多尔蒂功率放大器作为功率放大器中的一种常用放大器，其因可实现高线性度和高效率而被广泛应用。目前，多尔蒂功率放大器在保证线性度和高效率的同时其工作带宽往往较较差，从而导致多尔蒂功率放大器的带宽性能无法满足实际应用需求。
申请内容
本申请实施例提供一种多尔蒂功率放大器，以解决多尔蒂功率放大器的带宽较差的问题。
一种多尔蒂功率放大器，所述多尔蒂功率放大器包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络；
所述载波放大电路耦合至所述电压合成电路的第一输入端，所述峰值放大电路耦合至所述电压合成电路的第二输入端；
所述第一移相输出网络的一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端，另一端与接地端相连。
进一步地，所述第一移相输出网络被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
进一步地，所述电压合成电路包括第一巴伦；
所述第一巴伦的第一输入端与所述载波放大电路的输出端相连，所述第一巴伦的第二 输入端与所述峰值放大电路的输出端相连；所述第一巴伦的第一输出端与信号输出端相连，所述第一巴伦的第二输出端与接地端或电源端相连。
进一步地，所述第一移相输出网络包括第一电容；所述第一电容的第一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端，第二端与接地端相连。
进一步地，所述多尔蒂功率放大器还包括第一电感；所述第一电感的一端与所述峰值放大电路的输出端相连，另一端与所述第一电容的第一端相连。
进一步地，所述多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络，所述第二移相输出网络设置在所述载波放大电路的输出端与所述电压合成电路的第一输入端之间。
进一步地，所述第一移相输出网络施加给所述峰值放大信号的相位与所述第二移相输出网络施加给所述载波放大信号的相位的差值为90度。
进一步地，所述第一移相输出网络和所述第二移相输出网络，被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
进一步地，所述第二移相输出网络包括第二电容；
所述第二电容的一端与所述载波放大电路的输出端相连，所述第二电容的另一端与所述第一巴伦的第一输入端相连。
进一步地，所述第二移相输出网络还包括第二电感；
所述第二电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端，所述第二电感的另一端与接地端相连。
进一步地，所述第二移相输出网络包括第三电感；
所述第三电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端，所述第三电感的另一端与接地端相连。
进一步地，所述多尔蒂功率放大器还包括功率分离器；
所述功率分离器，被配置将接收射频输入信号，将所述射频输入信号分离成载波信号输出至所述载波放大电路和峰值信号输出至所述峰值放大电路。
上述多尔蒂功率放大器，多尔蒂功率放大器包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络；载波放大电路耦合至电压合成电路的第一输入端，峰值放大电路耦合至电压合成电路的第二输入端；第一移相输出网络的一端耦合至电压合成电路的第二输入端，另一端与接地端相连；在载波放大电路接近或达到饱和状态之前，峰值放大电路处于非工作状态，此时峰值放大电路中没有信号经过，通过将第一移相输出网络的 一端耦合至电压合成电路的第二输出端，另一端与接地端连接，即将电压合成电路的第二输入端通过第一移相输出网络与接地端连接，形成一个到地的通路，以保证电压合成电路对接收的载波放大信号进行转换输出，第一移相输出网络和电压合成电路共同参与输出端的阻抗匹配，在第一移相输出网络和电压合成电路的共同作用下，不但可以实现对输入至电压合成电路之前的信号进行移相，保证电压合成电路能够对所接收信号进行有效合成转换，还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，优化其带宽性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例中多尔蒂功率放大器的一电路示意图；
图2是本申请一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图；
图3是本申请一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图；
图4是本申请一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图；
图5是本申请一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图；
图6是本申请一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图；
图7是本申请一实施例中多尔蒂功率放大器的另一电路示意图；
图中：10、载波放大电路；20、峰值放大电路；30、电压合成电路；31、第一巴伦；40、第一移相输出网络；50、第二移相输出网络；60、功率分离器；70、第一移相输入网络；80、第二移相输入网络。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解的是，本申请能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本申请的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相连”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、 “与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本申请，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本申请还可以具有其他实施方式。
如图1所示，本实施例提供一种多尔蒂功率放大器，该多尔蒂功率放大器包括载波放大电路10、峰值放大电路20、电压合成电路30和第一移相输出网络40；载波放大电路10耦合至电压合成电路30的第一输入端，峰值放大电路20耦合至电压合成电路30的第二输入端；第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输入端，另一端与接地端相连。
其中，电压合成电路30为对载波放大信号和峰值放大信号进行电压合成的电路。例如：电压合成电路30可以为巴伦。载波放大信号为经载波放大电路10放大后所输出的信号。峰值放大信号为经峰值放大电路20放大后所输出的信号。可以理解地，由于对载波放大信号和峰值放大信号进行合成的电路为电压合成电路30，因此载波放大信号和峰值放大信号优选为电压信号。
在一具体实施例中，在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前，载波放大电路10接收载波信号，并对接收的载波信号进行放大处理，输出载波放大信号至电压合成电路30的第一输入端，此时峰值放大电路20处于非工作状态。在载波放大电路10接近或达到饱和状态时，峰值放大电路20被导通，载波放大电路10接收载波信号，并对接收的载波信号进行放大处理，输出载波放大信号至电压合成电路30的第一输入端，峰值放大电路20接收峰值信号，并对接收的峰值信号进行放大处理，输出峰值放大信号至电压合成电路30 的第二输入端。
在一具体实施例中，多尔蒂功率放大器还包括功率分离器60，该功率分离器60的输入端作为信号输入端，用于接收射频输入信号，功率分离器60的第一输出端与载波放大电路10的输入端相连，功率分离器60的第二输出端与峰值放大电路20的输入端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前，该功率分离器60将接收的射频输入信号直接传输至载波放大电路10；在载波放大电路10接近或达到饱和状态时，该功率分离器60对接收的射频输入信号进行分离处理，生成载波信号和峰值信号；并将该载波信号输出至载波放大电路10，和将峰值信号至输出至峰值放大电路20。
其中，载波放大电路10的输出端耦合至电压合成电路30的第一输入端，峰值放大电路20的输出端耦合至电压合成电路30的第二输入端。载波放大电路10被配置为接收来自功率分离器60的载波信号，对该载波信号进行放大处理，输出载波放大信号至电压合成电路30的第一输入端。峰值放大电路20被配置为接收来自功率分离器60的峰值信号，对该峰值信号进行放大处理，输出峰值放大信号至电压合成电路30的第二输入端。
在一具体实施例中，电压合成电路30接收载波放大电路10输出的载波放大信号和峰值放大电路20输出的峰值放大信号，并对该载波放大信号和峰值放大信号进行转换合成，输出射频放大信号至信号输出端。
在一具体实施例中，在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前，电压合成电路30的第一输入端接收载波放大信号，该载波放大信号通过电压合成电路30之后输出至信号输出端。本申请通过将第一移相输出网络40的一端与电压合成电路30的第二输入端连接，另一端与接地端连接，即将电压合成电路30的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接，形成一个到地的通路，以保证电压合成电路30能对接收的载波放大信号进行转换输出；且电压合成电路30和第一移相输出网络40共同参与输出端的阻抗匹配，使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽。
在另一具体实施例中，在载波放大电路10接近或达到饱和状态时，电压合成电路30对载波放大信号和峰值放大信号进行合成，且对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换，以实现多尔蒂功率放大器输出端的阻抗匹配。例如，多尔蒂功率放大器的输出端的阻抗通常需满足50欧姆的阻抗匹配。
其中，第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输入端，另一端与接地端相连。
作为一示例，当载波放大电路10在未接近或未达到饱和状态之前，峰值放大电路20 关闭处于非工作状态，此时峰值放大电路20中没有信号经过，通过将第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输出端，另一端与接地端连接，即将电压合成电路30的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接，形成一个到地的通路，以保证电压合成电路30对接收的载波放大信号进行转换输出；且第一移相输出网络40和电压合成电路30共同参与输出端的阻抗匹配，从而使得在电压合成电路30和第一移相输出网络40的共同作用下，不但可以实现对输入至电压合成电路30之前的信号进行移相，还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，进而优化其带宽性能。
作为另一示例，当载波放大电路10在接近或达到饱和状态时，峰值放大电路20被导通，此时载波放大电路10和峰值放大电路20均处于工作状态，第一移相输出网络40可对经峰值放大电路20放大处理后的峰值放大信号施加相位，以使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度，从而保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换，输出射频放大信号。
参照下图7所示，在一具体实施例中，由于功率分离器60输出至载波放大电路10中的载波信号和输出至峰值放大电路20中的峰值信号为相位相同的信号，即功率分离器60并未对提供给峰值放大电路20的峰值信号或者对提供给载波放大电路10的载波信号给予相移。因此，在功率分离器60和载波放大电路10之间通常还设有第一移相输入网络70，功率分离器60和峰值放大电路20之间通常还设有第二移相输入网络80。第一移相输入网络70和第二移相输入网络80被配置为，使呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后第一相位。可选地，第一相位可以为30度、60度或者90度等任意相位。
优选地，在本实施例中，第一移相输入网络70和第二移相输入网络80被配置为使呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度。
其中，第一移相输入网络70和第二移相输入网络80可以是集总元件网络，其被设计成使得呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度。集总元件网络为包括电感、电容以及电阻作为主要滤波和相移部件的网络。例如：第一移相输入网络70使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度)，并且第二移相输入网络80输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后45度(-45度)。通过使输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度)并使输入至峰值放大电路 20中的峰值信号滞后45度(-45度)，从而实现输入至峰值放大电路20的峰值信号比输入至载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度。
需要说明的是，本实施例描述了第一移相输入网络70使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度)，并且第二移相输入网络80使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后45度(-45度)，但第一移相输入网络70和第二移相输入网络80相移的相位可以是其它组合。例如，可以采用第一移相输入网络70使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前60度(+60度)，并且第二移相输入网络80使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后30度(-30度)等。
在本实施例中，多尔蒂功率放大器包括载波放大电路10、峰值放大电路20、电压合成电路30和第一移相输出网络40；载波放大电路10耦合至电压合成电路30的第一输入端，峰值放大电路20耦合至电压合成电路30的第二输入端；第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输入端，另一端与接地端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前，载波放大电路10处于工作状态，峰值放大电路20处于非工作状态，此时峰值放大电路20中没有信号经过，通过将第一移相输出网络40的一端耦合至电压合成电路30的第二输出端，另一端与接地端连接，即将电压合成电路30的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接，形成一个到地的通路，以保证电压合成电路30对接收的载波放大信号进行转换输出，即将电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号能传输至第一输出端输出；且第一移相输出网络40和电压合成电路30共同参与输出端的阻抗匹配，从而使得在电压合成电路30和第一移相输出网络40的共同作用下，不但可以实现对输入至电压合成电路30之前的信号进行移相，还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，优化其带宽性能。
在一具体实施例中，第一移相输出网络40被配置为使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
作为一示例，在第一移相输入网络70和第二移相输入网络80的共同作用下，使得呈现给峰值放大电路20的峰值信号比呈现给载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度后。本示例中，第二移相输出网络50被配置为给峰值放大信号施加滞后于载波放大信号90度的相位，从而使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度，以保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换，输出射频放大信号。
如图2所示，在一实施例中，电压合成电路30包括第一巴伦31；第一巴伦31的第一 输入端与载波放大电路10的输出端相连，第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连；第一巴伦31的第一输出端与信号输出端相连，第一巴伦31的第二输出端与接地端或电源端相连。
在一具体实施例中，第一巴伦31的第一输入端与载波放大电路10的输出端相连，第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前，第一巴伦31的第一输入端接收载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号，该载波放大信号在第一巴伦31的主级线圈和次级线圈的电磁感应的作用下，耦合传输至第一输出端输出。本申请通过将第一移相输出网络40的一端与第一巴伦31的第二输入端连接，另一端与接地端连接，形成一个到地的通路，即第一巴伦31的第二输入端通过第一移相输出网络40与接地端连接，以保证第一巴伦31对接收的载波放大信号进行转换输出，即将第一巴伦31的主级线圈的第一输入端接收的载波放大信号能通过主级线圈耦合感应至次级线圈并通过次级线圈的第一输出端输出。
在载波放大电路10接近或达到饱和状态时，第一巴伦31的第一输入端接收载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号，第二输入端接收峰值放大电路20的输出端输出的峰值放大信号，并对该载波放大信号和峰值放大信号进行合成，输出射频放大信号。在第一移相输出网络40和第一巴伦31的共同作用下，不但可以实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，还能使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，进而优化其带宽性能。
在一具体实施例在，可以通过合理设置第一巴伦31的匝数比以对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换，从而实现输出端的阻抗匹配。例如：将多尔蒂功率放大器的输出阻抗转换成50欧姆。
在一具体实施例中，第一巴伦31的第一输入端与载波放大电路10的输出端相连，接收载波放大电路10输出的载波放大信号，第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连，接收峰值放大电路20输出的峰值放大信号，第一巴伦31的第一输出端与信号输出端相连，第二输出端与接地端或电源端相连，第一巴伦31将载波放大信号和峰值放大信号进行合成转换，输出射频放大信号，以及对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换，以实现多尔蒂功率放大器输出端的阻抗匹配。
在本实施例中，电压合成电路30包括第一巴伦31；第一巴伦31的第一输入端与载波放大电路10的输出端相连，第一巴伦31的第二输入端与峰值放大电路20的输出端相连；第一巴伦31的第一输出端与信号输出端相连，第一巴伦31的第二输出端与接地端或电源端相连，本实施在载波放大电路10接近或达到饱和状态时，通过采用第一巴伦31对载波 放大信号和峰值放大信号进行合成，以及在载波放大电路10为未接近或未达到饱和状态时与第一移相输出网络40共同参与输出端的阻抗匹配，不但可以实现对输入至电压合成电路30之前的信号进行移相，保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换，输出射频放大信号，还能实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，进而使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，优化其带宽性能。
如图2所示，在一实施例中，第一移相输出网络40包括第一电容；第一电容的第一端耦合至电压合成电路30的第二输入端，第二端与接地端相连。
在一具体实施例中，为了实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配的同时，还能使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，本实施例将第一电容C41的第一端耦合至第一巴伦31的第二输入端，第二端与接地端相连。当载波放大电路10接近或未达到饱和状态之前，由于第一电容C41将电压合成电路30的第二输入端与接地端连接，形成一个到地的通路，从而保证了保证电压合成电路30能对接收的载波放大信号进行转换输出，且第一电容C41能够提供一定的阻抗，从而与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换，从而使得在第一电容C41和第一巴伦31的共同作用下，不但可以实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，还能使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽，进而优化其带宽性能。
作为另一示例，当载波放大电路10接近或达到饱和状态时，峰值放大电路20被导通，此时，第一电容C41除了与第一移相输出网络40共同参与输出端的阻抗匹配之外，还能对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加相位，以使得输入至电压合成电路30的第二输入端的峰值放大信号比输入至电压合成电路30的第一输入端的载波放大信号的相位滞后180度，从而保证第一巴伦31能够对峰值放大信号和载波放大信号进行转换合成，输出射频放大信号。
在一具体实施例中，可通过调整第一电容C41的电容值，来调整对峰值放大信号施加相位的大小。例如，通过调整第一电容C41的电容值，使得对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加-45度相位。
在一具体实施例中，通过将第一电容C41的第一端耦合至第一巴伦31的第二输入端，第二端与接地端相连，在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前，与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换，从而在实现多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配的同时使多尔蒂功率放大器支持更大的带宽。当载波放大电路10为接近或达到饱和状态时，对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加相位，以使得输入至电压合成电路30的第二输入端的峰值放大信号比输入至电压合成电路30的第一输入端的载波放大信号的相位滞后180度，从而 保证第一巴伦31能够对峰值放大信号和载波放大信号进行转换合成，输出射频放大信号。
如图3所示，在一实施例中，多尔蒂功率放大器还包括第一电感L41；第一电感L41的一端与第一电容C41的第一端相连，第一电感L41的另一端与峰值放大电路20的输出端相连。
在本实施例中，多尔蒂功率放大器还包括第一电感L41；第一电感L41的一端与第一电容C41的第一端相连，第一电感L41的另一端峰值放大电路20的输出端相连，利用第一电感L41呈现的感性阻抗和第一电容C41呈现的容易阻抗与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换。相比于仅采用第一电容C41与第一巴伦31配合，采用第一电感L41和第一电容C41与第一巴伦31配合对输出阻抗进行转换，能够进一步便于对多尔蒂功率放大器的输出阻抗进行转换，以实现阻抗匹配，并保证其带宽性能。
如图4所示，在一实施例中，多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络50，第二移相输出网络50设置在载波放大电路10的输出端与第一巴伦31的第一输入端之间。
具体地，多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络50，该第二移相输出网络50设置在载波放大电路10的输出端与第一巴伦31的第一输入端之间，第二移相输出网络50被配置为对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加相移，以使得呈现给第一巴伦31的第一输入端的载波放大信号的相位比呈现给第一巴伦31的第二输入端的峰值放大信号的相位超前180度。
在一具体实施例中，第二移相输出网络50一端与载波放大电路10的输出端相连，另一端与第一巴伦31的第一输入端相连，第二移相输出网络50对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加第一相位(例如：超前45度(+45度))。第一移相输出网络40一端与峰值放大电路20的输出端相连，另一端与第一巴伦31的第二输入端相连，第一移相输出网络40对峰值放大电路20的输出端输出的峰值放大信号施加相移第二相位(例如：滞后45度(-45度))。其中，第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的的相位的差值为90度。
在一具体实施例中，由于在第一移相输入网络70和第二移相输入网络80的作用下，输入至峰值放大电路20的峰值信号比输入至载波放大电路10的载波信号的相位滞后90度，即未经过第一移相输出网络40进行相移的峰值放大信号的相位比未第二移相输出网络50进行相移的载波放大信号的相位滞后90度，因此，在第二移相输出网络50对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加相移(例如：超前45度(+45度))和第一移相输出网络40对峰值放大电路20的输出端输出的峰值放大信号施加相移(例如：滞 后45度(-45度))之后，输入至第一巴伦31的第一输入端的载波放大信号的相位比输入至第一巴伦31的第二输入端的峰值放大信号的相位即可以超前180度。
需要说明的是，本实施例描述了第一移相输出网络40对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加滞后45度(-45度)的相移，并且第二移相输出网络50对载波放大电路10输出的载波放大信号施加超前45度(+45度)的相移，但第一移相输出网络40对峰值放大信号施加的相移和第二移相输出网络50对载波放大信号施加的相移的相位可以是其它组合。例如，可以采用第一移相输出入网络对峰值放大电路20输出的峰值放大信号施加滞后60度(-60度)的相移，并且第二移相输入网络80对载波放大电路10输出的载波放大信号施加超前30度(+30度)的相移等；只需要保证第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值为90度即可。
在本实施例中，多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络50，第二移相输出网络50设置在载波放大电路10的输出端与第一巴伦31的第一输入端之间，第二移相输出网络50对载波放大电路10的输出端输出的载波放大信号施加相移，在第一移相输出网络40和第二移相输出网络50的共同作用下，实现多尔蒂功率放大器在工作频率范围内，第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为一恒定值(例如：相位差为90度)，从而使得多尔蒂功率放大器在工作频率范围内，其带宽能保持平衡，进而优化多尔蒂功率放大器的带宽性能。
如图4所示，在一实施例中，第一移相输出网络40和第二移相输出网络50，被配置为使电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
在本实施例中，由于未经过第一移相输出网络40进行相移的峰值放大信号的相位比未经过第二移相输出网络50进行相移的载波放大信号的相位滞后约90度，且第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值为90度(例如：第一移相输出网络40使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后45度(-45度)，第二移相输出网络50使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前45度(+45度))，因此，在第一移相输出网络40和第二移相输出网络50的共同作用下，从而使得电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度；从而保证电压合成电路30能够对所接收的载波放大信号和峰值放大信号进行有效合成转换，输出射频放大信号。
需要说明的是，若未经过第一移相输出网络40进行相移的峰值放大信号的相位比未 经过第二移相输出网络50进行相移的载波放大信号的相位滞后约60度，则第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值需为120度(例如：第一移相输出网络40使得输入至峰值放大电路20中的峰值信号滞后60度(-60度)，第二移相输出网络50使得输入至载波放大电路10中的载波信号超前60度(+60度))，只需要保证电压合成电路30的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度即可。
如图4所示，在一实施例中，第二移相输出网络50包括第二电容C51；第二电容C51的一端与载波放大电路10的输出端相连，第二电容C51的另一端与第一巴伦31的第一输入端相连。
在一具体实施例中，第二移相输出网络50包括第二电容C51，第二电容C51的一端与载波放大电路10的输出端相连，第二电容C51的另一端与第一巴伦31的第一输入端相连。本示例中，通过上述连接方式，该第二电容C51对载波放大信号施加超前的相移。例如，第二电容C51能够对载波放大信号施加超前45度的移相。可选地，通过设置第二电容C51的不同电容值可实现对载波放大信号施加不同的相移大小。例如，第二电容C51的电容值越大，施加的移相相位越大。
在本实施例中，第二移相输出网络50包括第二电容C51；第二电容C51的一端与载波放大电路10的输出端相连，第二电容C51的另一端与第一巴伦31的第一输入端相连，从而实现对载波放大信号施加超前的移相，该移相的大小可根据第二电容C51的电容值进行调整，以使得在多尔蒂功率放大器的工作频率范围内，第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为一恒定值(例如：相位差为90度)，进而使其带宽能保持平衡，达到优化多尔蒂功率放大器的带宽性能的目的。
如图5所示，在一实施例中，第二移相输出网络50还包括第二电感L51；第二电感L51的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端，第二电感L51的另一端与接地端相连。
在本实施例中，第二移相输出网络50还包括第二电感L51；第二电感L51的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端，第二电感L51的另一端与接地端相连。该第二电感L51与第二电容C51能够与第一巴伦31配合，在第二电感L51、第二电容C51和第一巴伦31的共同作用下，不但可以现实多尔蒂功率放大器的输出阻抗匹配，还能对载波放大信号施加超前的移相，以使得在多尔蒂功率放大器的工作频率范围内，第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为 一恒定值(例如：相位差为90度)，进而使其带宽能保持平衡，达到优化多尔蒂功率放大器的带宽性能的目的。
如图6所示，在一实施例中，第二移相输出网络50包括第三电感L52；第三电感L52的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端，第三电感L52的另一端与接地端相连。
在本实施例中，第二移相输出网络50包括第三电感L52，通过将第三电感L52的一端耦合至第一巴伦31的第一输入端，第三电感L52的另一端与接地端相连，以对载波放大信号施加超前的相移，以使得在多尔蒂功率放大器的工作频率范围内，第二移相输出网络50施加给载波放大信号的相位比第一移相输出网络40施加给峰值放大信号的相位的差值始终为一恒定值(例如：相位差为90度)，进而使其带宽能保持平衡，达到优化多尔蒂功率放大器的带宽性能的目的。其中，第二移相输出网络50对载波放大信号施加的超前的相移大小可根据第三电感L52的电感值进行调整。
如图7所示，在一实施例中，多尔蒂功率放大器还包括功率分离器60、该功率分离器60的输入端作为信号输入端，用于接收射频输入信号，第一输出端与载波放大电路10的输入端相连，第二输出端与峰值放大电路20的输入端相连。在载波放大电路10接近或达到饱和状态之前，该功率分离器60将接收的射频输入信号直接传输至载波放大电路10；在载波放大电路10接近或达到饱和状态时，该功率分离器60对接收的射频输入信号进行分离处理，生成载波信号和峰值信号；并将该载波信号输出至载波放大电路10，和将峰值信号至输出至峰值放大电路20。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

  1. 一种多尔蒂功率放大器，其中，包括载波放大电路、峰值放大电路、电压合成电路和第一移相输出网络；
    所述载波放大电路耦合至所述电压合成电路的第一输入端，所述峰值放大电路耦合至所述电压合成电路的第二输入端；
    所述第一移相输出网络的一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端，另一端与接地端相连。
  2. 如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第一移相输出网络被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
  3. 如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述电压合成电路包括第一巴伦；
    所述第一巴伦的第一输入端与所述载波放大电路的输出端相连，所述第一巴伦的第二输入端与所述峰值放大电路的输出端相连；所述第一巴伦的第一输出端与信号输出端相连，所述第一巴伦的第二输出端与接地端或电源端相连。
  4. 如权利要求2所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第一移相输出网络包括第一电容；所述第一电容的第一端耦合至所述电压合成电路的第二输入端，第二端与接地端相连。
  5. 如权利要求3所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述多尔蒂功率放大器还包括第一电感；所述第一电感的一端与所述峰值放大电路的输出端相连，另一端与所述第一电容的第一端相连。
  6. 如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述多尔蒂功率放大器还包括第二移相输出网络，所述第二移相输出网络设置在所述载波放大电路的输出端与所述电压合成电路的第一输入端之间。
  7. 如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第一移相输出网络施加给所述峰值放大信号的相位与所述第二移相输出网络施加给所述载波放大信号的相位的差值为90度。
  8. 如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第一移相输出网络和所述第二移相输出网络，被配置为使所述电压合成电路的第一输入端接收的载波放大信号与第二输入端接收的峰值放大信号的相位差为180度。
  9. 如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第二移相输出网络包括第二电容；
    所述第二电容的一端与所述载波放大电路的输出端相连，所述第二电容的另一端与所述第一巴伦的第一输入端相连。
  10. 如权利要求9所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第二移相输出网络还包括第二电感；
    所述第二电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端，所述第二电感的另一端与接地端相连。
  11. 如权利要求6所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第二移相输出网络包括第三电感；
    所述第三电感的一端耦合至所述第一巴伦的第一输入端，所述第三电感的另一端与接地端相连。
  12. 如权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述多尔蒂功率放大器还包括功率分离器；
    所述功率分离器，被配置将接收射频输入信号，将所述射频输入信号分离成载波信号输出至所述载波放大电路和峰值信号输出至所述峰值放大电路。
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