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专利号: 2021113985105
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:2025-12-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型阻抗变换网络宽带Doherty功率放大器,其特征在于,包括功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路和阻抗变换网络,其中,所述功分器用于将射频输入功率进行等分,一端输出与载波功率放大电路相连接,另一端峰值功率放大电路相连接;

所述载波功率放大电路包括载波功放输入输出偏置/匹配电路和载波功率放大器,载波功放输入输出偏置/匹配电路包括载波功放输入偏置/匹配电路和载波功放输出偏置/匹配电路;所述峰值功率放大电路包括相位补偿线、峰值功放输入输出偏置/匹配电路和峰值功率放大器,峰值功放输入输出偏置/匹配电路包括峰值功放输入偏置/匹配电路和峰值功放输出偏置/匹配电路;

所述阻抗变换网络的输入端与载波功率放大电路和峰值功率放大电路的输出端相连接,阻抗变换网络的输出端与负载相连接;

所述载波功放输入输出偏置/匹配电路和峰值功放输入输出偏置/匹配电路均由六阶低通滤波器来实现宽带匹配;

所述载波功放输入输出偏置/匹配电路和峰值功放输入输出偏置/匹配电路均由六条串联微带线组成的分布参数匹配网络来实现宽带匹配,集总参数匹配网络中的电感用高特征阻抗传输线TL1、TL3和TL5进行等效,电容用低特征阻抗终端开路传输线TL2、TL4和TL6进行等效,从而等效为分布参数匹配网络。

2.根据权利要求1所述的新型阻抗变换网络宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述载波功率放大电路输出匹配至2ZL,所述峰值功率放大电路输出匹配至ZL,ZL为负载阻抗。

3.根据权利要求1所述的新型阻抗变换网络宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述阻抗变换网络由两条1/4波长阻抗变换线TL7、TL8串联,在载波功率放大电路和峰值功率放大电路的合路点并联一条终端开路1/2波长微带线TL9,最后经过1/4波长阻抗变换线TL10输出至负载。

4.根据权利要求3所述的新型阻抗变换网络宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述相位补偿线与阻抗变换网络中的微带线TL7、TL8相同或调节载波功率放大电路和峰值功率放大电路的相位差以保持一致。

5.根据权利要求1所述的新型阻抗变换网络宽带Doherty功率放大器,其特征在于,所述阻抗变换网络使载波功率放大电路在频带范围内6dB功率回退时等效负载阻抗保持在2ZL。

6.一种对权利要求1-5之一所述的新型阻抗变换网络宽带Doherty功率放大器的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,设计宽带等分功分器;

S2,在所选取的频带内,对功率放大器进行源牵引和负载牵引,得到最佳源阻抗曲线和负载阻抗曲线;

S3,根据S1中得到的最佳阻抗要求设计六阶集总参数低通滤波器匹配电路,使输入端匹配至最佳源阻抗曲线上的阻抗值,载波功率放大电路最佳负载阻抗曲线上的阻抗值匹配至2ZL,峰值功率放大电路最佳负载阻抗曲线上的阻抗值匹配至ZL;

S4,将S2中得到的集总参数低通滤波器转化为分布参数低通滤波器,集总参数匹配网络中的电感用高特征阻抗传输线进行等效,电容用低特征阻抗终端开路传输线进行等效;

S5,进行偏置网络的设计,将设计好的阻抗匹配和偏置网络进行整合搭建,设计一个AB类功率放大器作为载波功率放大电路,设计一个C类功率放大器作为峰值功率放大电路;

S6,采用三节1/4波长微带线和一节终端开路1/2波长微带线设计阻抗变换网络,使载波功率放大电路等效负载在功率回退时保持理想情况;

S7,在峰值功率放大器的输入端放置相位补偿线,保证峰值功率放大电路和载波功率放大电路的相位一致;

S8,将设计好的宽带等分功分器、载波功率放大电路、峰值功率放大电路和阻抗变换网络进行整合调试,搭建成新型阻抗变换网络宽带Doherty功率放大器。