一種Linc功放合路電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供一種Linc功放合路電路，能夠利用負(fù)載牽引提高功放的效率，并且設(shè)計靈活，存在單獨的電橋隔離端。所述Linc功放合路電路包括異相調(diào)制器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一調(diào)整電路、第二調(diào)整電路、混合電橋合路器、輸出電路、無源微波電路；其中，所述第一功率放大器和所述第二功率放大器分別連接于所述異相調(diào)制器的兩個輸出端與所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路之間，所述第一調(diào)整電路和所述第二調(diào)整電路還分別與混合電橋合路器的兩個輸入端相連，所述輸出電路和所述無源微波電路分別與所述混合電橋合路器的同相輸出端、異相輸出端相連。本發(fā)明適用于無線通信領(lǐng)域。
【專利說明】—種L i nc功放合路電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種Linc功放合路電路。

【背景技術(shù)】
[0002]Linc功放是把一路幅度與相位隨時間變化的信號，分解為兩路等幅異相的信號，分別經(jīng)過功率放大器進行合路的一種功放。所述Linc功放充分利用放大器能夠高效率地放大恒包絡(luò)信號的特點，采用高效的合路方法，來達到整體功放的高效率。
[0003]Linc功放包括采用Chireix合路器(異相合路器)的Linc功放技術(shù)和采用匹配的hybird電橋(混合電橋)的Linc功放技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，采用Chireix合路器的Linc功放技術(shù)將在圖1中更加詳細(xì)的描述，它在異相調(diào)制器中將包絡(luò)調(diào)制帶通Sin分解為兩個異相的恒定包絡(luò)信號S1和S2，它們被施加到功率放大器，功率放大器的輸出在混合型裝置中進行組合，從而恢復(fù)包絡(luò)調(diào)制波形。放大后的輸出信號Srat的輸出幅度是信號S1和S2之間的相移結(jié)果，當(dāng)信號同相時，得到幅度最大值，而在反相時，得到幅度最小值。該混合體構(gòu)造通過用補償電抗網(wǎng)絡(luò)代替阻抗負(fù)載，得以將高效率的區(qū)域擴展為包括較低輸出功率級，由此保持較高的效率。但是該合路方法中，輸出組合網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計受到較多的限制，微帶線的電氣長度限制在一定數(shù)值，影響了設(shè)計的靈活性；并且因為沒有單獨的電橋隔離端，使得無法對信號中失配的部分進行耦合采樣以使用數(shù)字增強技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，采用匹配的hybird電橋(混合電橋)的Linc功放技術(shù)的電路框圖如圖2所示，該技術(shù)與圖1所示的采用Chireix合路器的Linc功放技術(shù)的區(qū)別點在于，圖2中兩個異相的恒定包絡(luò)信號S1和S2分別被施加到功率放大器A、B后，分別經(jīng)過電路A和電路B的調(diào)制，然后經(jīng)過混合電橋合路器輸出，A、B同相的信號經(jīng)過電路C輸出，A、B非同相的信號則經(jīng)過隔離端4消耗在負(fù)載上。該方法雖然有單獨的電橋隔離端，但由于僅僅是單純的合路，無法利用負(fù)載牽引提高兩路功放的效率，有較多功率浪費在隔離端負(fù)載上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實施例提供一種Linc功放合路電路，能夠利用負(fù)載牽引提聞功放的效率，并且設(shè)計靈活，存在單獨的電橋隔離端，使得可以對信號中失配的部分進行耦合采樣以使用數(shù)字增強技術(shù)。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明實施例采用如下技術(shù)方案:
[0007]第一方面，提供一種Linc功放合路電路，所述Linc功放合路電路包括異相調(diào)制器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一調(diào)整電路、第二調(diào)整電路、混合電橋合路器、輸出電路、無源微波電路；
[0008]其中，所述第一功率放大器和所述第二功率放大器分別連接于所述異相調(diào)制器的兩個輸出端與所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路之間，所述第一調(diào)整電路和所述第二調(diào)整電路還分別與混合電橋合路器的兩個輸入端相連，所述輸出電路和所述無源微波電路分別與所述混合電橋合路器的同相輸出端、異相輸出端相連；
[0009]所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路與所述無源微波電路配合作用，以使得所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的輸出信號的幅度小于第一閾值時，存在新的效率極值點。
[0010]在第一種可能的實現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面，所述無源微波電路具體包括:
[0011]微帶線(其中，所述微帶線的電長度由所述新的效率極值點的位置，以及所述第一調(diào)整電路與所述第二調(diào)整電路確定；
[0012]所述無源微波電路與所述混合電橋電路器的異相輸出端相連具體包括:
[0013]所述微帶線與所述混合電橋電路的異相輸出端相連。
[0014]在第二種可能的實現(xiàn)方式中，結(jié)合第一種可能的實現(xiàn)方式，所述微帶線還接地。
[0015]在第三種可能的實現(xiàn)方式中，結(jié)合第一種可能的實現(xiàn)方式，所述Linc功放合路電路還包括第一電阻；
[0016]所述微帶線還與所述第一電阻相連，所述第一電阻還接地，其中，所述第一電阻的阻值大于第二閾值，以使得所述微帶線近似開路。
[0017]在第四種可能的實現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面或第一種可能的實現(xiàn)方式，所述Linc功放合路電路還包括耦合采樣電路、數(shù)字域電路；
[0018]其中，所述數(shù)字域電路包含所述異相調(diào)制器，所述耦合采樣電路連接于所述混合電橋合路器的異相輸出端與所述數(shù)字域電路之間，所述數(shù)字域電路的輸出端分別與所述第一功率放大器、所述第二功率放大器相連；
[0019]所述耦合采樣電路，用于檢測所述Linc功放合路電路中的異相合路信號；
[0020]所述數(shù)字域電路，用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果。
[0021]在第五種可能的實現(xiàn)方式中，結(jié)合第四種可能的實現(xiàn)方式，所述耦合采樣電路包括第二電阻；
[0022]其中，所述第二電阻用于調(diào)節(jié)進入所述耦合采樣電路的電壓、電流的配比。
[0023]在第六種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)第四種可能的實現(xiàn)方式或第五種可能的實現(xiàn)方式，所述數(shù)字域電路，用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果具體包括:
[0024]根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，調(diào)整所述Linc功放合路電路的輸入信號分解的幅度或夾角，以使得所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的輸入信號發(fā)生改變，以達到數(shù)字增強效果。
[0025]在第七種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)第四種可能的實現(xiàn)方式或第五種可能的實現(xiàn)方式，所述數(shù)字域電路，用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果具體包括:
[0026]根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，調(diào)整所述Linc功放合路電路的輸入信號，以使得所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的輸入信號發(fā)生改變，以達到數(shù)字增強效果。
[0027]本發(fā)明實施例提供一種Linc功放合路電路，所述Linc功放合路電路包括異相調(diào)制器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一調(diào)整電路、第二調(diào)整電路、混合電橋合路器、輸出電路、無源微波電路；其中，所述第一功率放大器和所述第二功率放大器分別連接于所述異相調(diào)制器的兩個輸出端與所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路之間，所述第一調(diào)整電路和所述第二調(diào)整電路還分別與混合電橋合路器的兩個輸入端相連，所述輸出電路和所述無源微波電路分別與所述混合電橋合路器的同相輸出端、異相輸出端相連。
[0028]基于上述實施例的描述，本發(fā)明首次將混合電橋合路器用于Linc類功放的非隔離合路，通過所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路與所述無源微波電路的配合作用，使得可以利用負(fù)載牽引提高兩路功放的效率，即可使所述第一功率放大器和所述第二功率放大器工作在高效率狀態(tài)，同時所述Linc功放合路電路中，所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路與所述無源微波電路設(shè)計靈活，并且該Linc功放合路電路中存在單獨的電橋隔離端，使得可以對信號中失配的部分進行耦合采樣以使用數(shù)字增強技術(shù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為典型的現(xiàn)有技術(shù)中采用異相合路器的Linc功放技術(shù)的電路框圖；
[0031]圖2為典型的現(xiàn)有技術(shù)中采用匹配的hybird電橋的Linc功放技術(shù)的電路框圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種Linc功放合路電路；
[0033]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種Linc功放合路電路的具體設(shè)計圖；
[0034]圖5為本發(fā)明實施例提供的另一種Linc功放合路電路的具體設(shè)計圖；
[0035]圖6為本發(fā)明實施例提供的另一種Linc功放合路電路的具體設(shè)計圖；
[0036]圖7為本發(fā)明實施例提供的一種仿真結(jié)果示意圖；
[0037]圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種仿真結(jié)果示意圖；
[0038]圖9為本發(fā)明實施例提供的又一種仿真結(jié)果示意圖；
[0039]圖10為本發(fā)明實施例提供的又一種Linc功放合路電路。

【具體實施方式】
[0040]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0041]圖1是典型的現(xiàn)有技術(shù)中采用異相合路器(S卩，Chireix合路器)的Linc功放技術(shù)的電路框圖。信號Sin經(jīng)由輸入端105連接到異相調(diào)制器110，所述異相調(diào)制器110包括兩個輸出端115和116。Sin的信號強度表不為分別位于輸出端115和116上的兩個輸出信號S1和S2之間的相位差。如圖1所示，各輸出端分別連接到功率放大器120和130。功率放大器120和130代表任何類型的B類不平衡放大器。因此，在異相調(diào)制器110中，從包絡(luò)調(diào)制帶通波形Sin分解出兩個異相的恒定包絡(luò)信號S1和s2。在Chireix型輸出組合網(wǎng)絡(luò)150中將功率放大器的輸出進行組合以形成放大的線性信號。這些恒定幅度的異相信號的相位差由異相調(diào)制器110確定，以使得來自它們的向量總和的結(jié)果產(chǎn)生輸出信號Stjut的期望幅度。
[0042]如圖1所示，功率放大器120、130連接到輸出組合網(wǎng)絡(luò)150，該網(wǎng)絡(luò)150包括具有電氣長度λ/4和阻抗R的兩路傳輸線路140、145，其中λ表示功率放大器工作時所處的頻帶的中心頻率的波長，R是提供最大功率效率的功率放大器的選定輸出阻抗。此外，該網(wǎng)絡(luò)包括兩個補償電抗。即電容器C125和電感器L135，他們用于將高效率的區(qū)域擴展為包括較低輸出級。所述傳輸線路在連接點160中進行連接，輸出端165將所述輸出信號Stjut的從連接點160傳導(dǎo)到負(fù)載&170。變換后的負(fù)載&170等于所有功率放大器的最佳負(fù)載并聯(lián)，即 Rl = R/2。
[0043]圖1中的輸出組合網(wǎng)絡(luò)不僅將幅度調(diào)制重新插入到信號中，而且它還提供對呈獻給每個功率放大器(異相)的阻抗的動態(tài)調(diào)整。阻抗的這種異相調(diào)整使得通過每個有源設(shè)備的直流功耗隨著組合后的輸出幅度的減小而減小，由此在輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率。
[0044]實施例一、
[0045]本發(fā)明實施例提供一種Linc功放合路電路300，具體如圖3所示，所述Linc功放合路電路300包括異相調(diào)制器301、第一功率放大器302、第二功率放大器303、第一調(diào)整電路304、第二調(diào)整電路305、混合電橋合路器306、輸出電路307、無源微波電路308。
[0046]其中，所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303分別連接于所述異相調(diào)制器301的兩個輸出端與所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305之間，所述第一調(diào)整電路304和所述第二調(diào)整電路305還分別與所述混合電橋合路器306的兩個輸入端相連，所述輸出電路307和所述無源微波電路308分別與所述混合電橋合路器306的同相輸出端、異相輸出端相連。
[0047]所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305、所述輸出電路307與所述無源微波電路308配合作用，以使得所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度小于第一閾值時，存在新的效率極值點。
[0048]具體的，如圖3所示，信號sin經(jīng)由所述異相調(diào)制器301的輸入端輸入，Sin的信號強度表示為分別位于異相調(diào)制器301輸出端的兩個輸出信號S1和S2之間的相位差。當(dāng)信號S1和S2分別經(jīng)過所述第一功率放大器302、所述第二功率放大器303的放大，再分別經(jīng)過所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305的相位調(diào)整和阻抗匹配后，再分別經(jīng)過I端和2端進入所述混合電橋合路器306，經(jīng)過所述混合電橋合路器306的合路后，所述Linc功放合路電路中的同相信號經(jīng)過所述輸出電路307輸出，而由于無源微波電路308的存在，非同相的信號則在非隔離端3處部分或全部被反射回去，使得在所述無源微波電路308與所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305、所述輸出電路307的配合作用下，所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度小于第一閾值時,存在新的效率極值點，即可使所述第一功率放大器和所述第二功率放大器在輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率。
[0049]需要說明的是，在現(xiàn)有的采用匹配的混合電橋的Line功放技術(shù)中，因為僅在功率放大器輸出信號的幅度為最大幅度值附近的某個值時存在一個效率極值點，所以所述功率放大器除了在最大幅度點附近的輸出幅度點時對應(yīng)的功放的效率較高之外，輸出幅度較小點對應(yīng)的功放的效率一般較低。而本發(fā)明中，通過所述無源微波電路308、所述輸出電路307與所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305的配合作用下，可以使得所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度小于第一閾值時,存在新的效率極值點。進而，因為存在新的效率極值點，所以在所述新的效率極值點與所述最大幅度點附近處的效率極值點之間存在一個較高效率的區(qū)域，使得所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303在輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率。
[0050]其中，所述“小于第一閾值”是為了保證在輸出信號的幅度較小時也能存在新的效率極值點，本發(fā)明實施例對所述第一閾值不作具體限定。
[0051]需要說明的是，所述“新的效率極值點”僅是理論的提法，實際電路由于品質(zhì)因數(shù)等原因，可能不存在該極值點，而只存在最大幅度附近處的效率極值點。但一般情況下會存在該“新的效率極值點”所導(dǎo)致的效率曲線的一個“上凸”或“拱起”，使得效率在較大范圍內(nèi)高于普通的沒有“新的效率極值點”的設(shè)計。
[0052]本發(fā)明實施例所述的一種Linc功放合路電路300,首次將Hybrid combiner (混合電橋合路器)用于Linc類功放的非隔離合路，通過所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、與所述無源微波電路、所述輸出電路的配合作用，使得可以利用負(fù)載牽引提高兩路功放的效率，即可使所述第一功率放大器和所述第二功率放大器在輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率。同時所述Linc功放合路電路中，所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路與所述無源微波電路設(shè)計靈活，并且該Linc功放合路電路中存在單獨的電橋隔離端，使得可以對信號中失配的部分進行耦合采樣以使用數(shù)字增強技術(shù)。
[0053]特別的，所述無源微波電路308具體可以包括:微帶線，其中所述微帶線的電長度由所述新的效率極值點，以及所述第一調(diào)整電路與所述第二調(diào)整電路確定。
[0054]所述無源微波電路與混合電橋合路器的異相輸出端相連具體可以包括:
[0055]所述微帶線與混合電橋合路器的異相輸出端相連。
[0056]其中，所述微帶線可以是開路，也可以接地，本發(fā)明實施例對此不作具體限定。
[0057]需要說明的是，所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路的設(shè)計也尤為重要，但是這些電路的設(shè)計方法可參考如圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)中電路A、電路B、電路C的設(shè)計方法，本發(fā)明實施例對此不再贅述。
[0058]具體的,如圖4所示,這里示例性的給出一種Linc功放合路電路的具體設(shè)計圖，其中，所述第一調(diào)整電路304由微帶線A和電容C構(gòu)成，所述第二調(diào)整電路305由微帶線B與電感L構(gòu)成，所述無源微波電路308由微帶線D構(gòu)成，其中，所述微帶線D開路，所述微帶線A、所述微帶線B、所述微帶線D的電長度分別為δ、λ/4+δ、1^λ/2+λ/4) δ，其中，O ^ δ ^ λ /4, k = 0(1(2(3,…。
[0059]在如圖4所示的Line功放合路電路中，所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305、所述輸出電路307與所述無源微波電路308配合作用，使得所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度小于第一閾值時，存在新的效率極值點，即可以使得在所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率。
[0060]可選的，如圖5所示，本發(fā)明實施例還給出一種Linc功放合路電路的具體設(shè)計方案，其中，所述第一調(diào)整電路304由微帶線A和電容C構(gòu)成，所述第二調(diào)整電路305由微帶線B與電感L構(gòu)成，所述無源微波電路308由微帶線D+第一電阻Rl構(gòu)成，其中，所述第一電阻Rl的一端與微帶線D相連，另一端接地，所述第一電阻大于第二閾值，以使得所述微帶線近似開路。
[0061]其中，所述微帶線A、所述微帶線B、所述微帶線D的電長度分別為δ、λ/4+δ、1?*λ/2+λ/4) δ，其中，O 彡 δ 彡 λ/4，k = 0(1(2(3,…。
[0062]需要說明的是，所述第二閾值是為了保證所述微帶線通過所述第一電阻接地后可以近似開路，對所述第二閾值的大小不作具體限定。
[0063]圖4所示的Linc功放合路電路和圖5所示的Linc功放合路電路僅是在微帶線開路的實現(xiàn)方式上有所不同，本發(fā)明實施例對所述圖5所示的Linc功放合路電路就不再贅述，具體可參考圖4所示的Linc功放合路電路的描述。
[0064]可選的，如圖6所示，本發(fā)明實施例還給出一種Linc功放合路電路的具體設(shè)計方案，其中，圖6所示的Linc功放合路電路中與圖4所示的Linc功放合路電路的區(qū)別僅在于，在圖6所示的Linc功放合路電路中，無源微波電路308具體為微帶線接地，相當(dāng)于微帶線短路。而圖4所示的Linc功放合路電路中，無源微波電路308具體為微帶線開路，當(dāng)然，因為電路設(shè)計的改變，圖6所示的Linc功放合路電路中，微帶線A、微帶線B、微帶線D的電長度也發(fā)生改變，分別為S ’、λ/4+δ ’、k* λ /2+ λ /4) δ ’，其中，O彡δ λ/4，k =0(1(2(3,…。
[0065]其中，所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305、所述輸出電路307與所述無源微波電路308配合作用，使得所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度小于第一閾值時，存在新的效率極值點，即可以使得在所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率。
[0066]需要說明的是，圖4、圖5、圖6中所涉及的微帶線的電長度可以是根據(jù)所述新的效率極值點的位置，以及第一調(diào)整電路與第二調(diào)整電路中微帶線的電長度，經(jīng)過電路仿真以及實際模擬后確定的，本發(fā)明實施例對此不作具體限定，僅給出Linc功放合路電路的兩種具體設(shè)計方案。
[0067]需要說明的是，圖4、圖5、圖6給出的電路還有其它的等效形式，比如電容C用某一電長度的微帶線替換等，本發(fā)明實施例對此不作具體限定，關(guān)鍵在于等效的電長度一致即可。
[0068]針對上述實施例的描述，本發(fā)明實施例示例性的給出三種仿真結(jié)果，分別如圖7、圖8、圖9所示。其中，
[0069]圖7所示的仿真一為利用圖2所示的現(xiàn)有技術(shù)中采用匹配的hybird電橋的Linc功放技術(shù)的電路框圖仿真得出的相位)效率圖；
[0070]圖8所示的仿真二為利用圖3所示的本發(fā)明提供的Linc功放合路電路仿真得出的相位)效率圖；
[0071]圖9所示的仿真三為在仿真二的基礎(chǔ)上，不恰當(dāng)?shù)臒o源微波電路的設(shè)計最終仿真出的相位)效率圖。
[0072]下面對這三種仿真分別進行說明:
[0073]仿真一:結(jié)合圖2所示的電路框圖，所述第一功率放大器和所述第二功率放大器采用理想的B類功率放大器模型；兩路異相信號的相位角相對于合成信號相位角的夾角的補角為theta(其中，theta從O度掃描到90度，如圖7所示，當(dāng)混合電橋合路器的異相輸出端實現(xiàn)了良好的隔離匹配時，兩路功放的輸出阻抗不隨theta的變化而變化，說明兩路功放的負(fù)載是穩(wěn)定的，不會隨著信號的變化而變化，當(dāng)theta越小時，浪費到隔離端負(fù)載上的功率越大。
[0074]需要說明的是，該仿真僅是一個理想狀態(tài)下的特例，對于實際功率放大器以及其它類型的功率放大器，反射系數(shù)曲線和效率曲線可能不完全相同，但不影響隔離匹配原理和效果的普遍性。
[0075]仿真二:結(jié)合圖3所示的電路框圖，所述第一功率放大器和所述第二功率放大器采用理想的B類功率放大器模型；兩路異相信號的相位角相對于合成信號相位角的夾角的補角為theta(其中，theta從O度掃描到90度，如圖8所示，當(dāng)混合電橋合路器的異相輸出端實現(xiàn)非隔離匹配時，左側(cè)的仿真結(jié)果顯示，兩路功放的輸出阻抗隨著theta的變化而變化，一部分theta張角對應(yīng)的阻抗曲線更加接近理想功放的高效率區(qū)域(實軸及其附近)，說明兩路功放的負(fù)載是不穩(wěn)定的，而右側(cè)的仿真結(jié)果顯示，當(dāng)theta在20度附近時，出現(xiàn)新的效率極值點，theta為20)90度之間的值時，功放的效率便一直處于70%左右，說明相互之間的負(fù)載牽引作用使得功率放大器工作在高效率狀態(tài)。
[0076]同樣，需要說明的是該仿真僅是一個理想狀態(tài)下的特例，對于實際的功率放大器以及其它類型的功率放大器，反射系數(shù)曲線可能不完全相同，但不影響Hybird非隔離匹配以及導(dǎo)致有源負(fù)載牽引的原理和效果的普遍性。
[0077]通過圖7所示的仿真一的仿真結(jié)果和圖8所示的仿真二的仿真結(jié)果的對比，也直觀的反映出本發(fā)明實施例中的Linc功放合路電路可以利用負(fù)載牽引提聞功放的效率。
[0078]仿真三:在上述仿真二的基礎(chǔ)上，將所述無源微波電路的設(shè)計進行了一定變化，從圖9的仿真結(jié)果可以看到，不恰當(dāng)?shù)臒o源微波電路的設(shè)計，使得非隔離匹配產(chǎn)生的有源負(fù)載牽引相對于仿真一的隔離匹配并沒有明顯的效果。
[0079]通過圖8所示的仿真二的仿真結(jié)果和圖9所示的仿真三的仿真結(jié)果的對比，也直觀的反映出無源微波電路的設(shè)計不必然導(dǎo)致高效率的負(fù)載牽引效果，需要根據(jù)具體功率放大器的高效率區(qū)域的位置，然后設(shè)計所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305、以及無源微波電路308和輸出電路307的對應(yīng)設(shè)計，使得無源微波電路308的非隔離匹配導(dǎo)致的有源負(fù)載牽引將所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303牽引到高效率的工作狀態(tài)。
[0080]進一步的，所述Linc功放合路電路還包括耦合采樣電路，數(shù)字域電路。
[0081]其中，所述數(shù)字域電路包含所述異相調(diào)制器、所述耦合采樣電路連接于所述混合電橋合路器的異相輸出端與所述數(shù)字域電路之間，所述數(shù)字域電路的輸出端分別與所述第一功率放大器、所述第二功率放大器相連。
[0082]所述耦合采樣電路，用于檢測所述Linc功放合路電路中的異相合路信號。
[0083]所述數(shù)字域電路，用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果。
[0084]具體的，如圖10所示，本發(fā)明實施例還提供一種Linc功放合路電路300，所述Linc功放合路電路300包括異相調(diào)制器301、第一功率放大器302、第二功率放大器303、第一調(diào)整電路304、第二調(diào)整電路305、混合電橋合路器306、輸出電路307、無源微波電路308、耦合采樣電路309、數(shù)字域電路310。
[0085]其中，所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303分別連接于所述異相調(diào)制器301的兩個輸出端與所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305之間，所述第一調(diào)整電路304和所述第二調(diào)整電路305還分別與所述混合電橋合路器306的兩個輸入端相連，所述輸出電路307和所述無源微波電路308分別與所述混合電橋合路器306的同相輸出端、異相輸出端相連，所述耦合采樣電路309連接于所述數(shù)字域電路310與所述混合電橋合路器306的異相輸出端之間，所述數(shù)字域電路310的輸出端分別與所述第一功率放大器302、所述第二功率放大器303相連。
[0086]具體的，如圖10所示，信號Sin經(jīng)由所述異相調(diào)制器301的輸入端輸入，Sin的信號強度表示為分別位于所述異相調(diào)制器301輸出端的兩個輸出信號S1和S2之間的相位差。當(dāng)信號S1和S2分別經(jīng)過所述第一功率放大器302、所述第二功率放大器303的放大，再分別經(jīng)過所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305的相位調(diào)整和阻抗匹配后，再分別經(jīng)過I端和2端進入所述混合電橋合路器306，經(jīng)過所述混合電橋合路器306的合路后，所述Linc功放合路電路中的同相信號經(jīng)過所述輸出電路307輸出，而由于所述無源微波電路308的存在，非同相的信號則在非隔離端3處部分或全部被反射回去，使得在所述無源微波電路308與所述第一調(diào)整電路304、所述第二調(diào)整電路305、所述輸出電路307的配合作用下，所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸出信號的幅度小于第一閾值時,存在新的效率極值點，即可使所述第一功率放大器和所述第二功率放大器在輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率。
[0087]同時，所述耦合采樣電路309在非隔離端3處采集該Linc功放合路電路中兩路功放的異相合路信號，所述數(shù)字域電路310根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果。
[0088]需要說明的是，所述根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的信號做數(shù)字預(yù)處理具體可以包括:
[0089]根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號，調(diào)整所述Linc功放合路電路的輸入信號分解的幅度或夾角，進而使得所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸入信號發(fā)生改變，以達到數(shù)字增強效果，進一步提高所述功放合路電路的效率。例如:
[0090]若根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號分析所述Linc功放合路電路的輸入信號分解的夾角較大，則所述異相調(diào)制器301在進行信號分解時，可以降低分解的幅度或減小分解的夾角，本發(fā)明實施例對此不作具體限定。
[0091]或者
[0092]所述根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的信號做數(shù)字預(yù)處理具體還可以包括:
[0093]根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號，調(diào)整所述Linc功放合路電路的輸入信號，進而使得所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的輸入信號發(fā)生改變，以達到數(shù)字增強效果，進一步提高所述功放合路電路的效率。例如:
[0094]若根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號分析所述Linc功放合路電路的輸入信號分解的夾角較大，則可以減小所述Linc功放合路電路的輸入信號的相位角。
[0095]需要說明的是，上述僅是示例性的給出兩種根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的信號做數(shù)字預(yù)處理的方法，此兩種方法對應(yīng)不同的數(shù)字域電路310的具體設(shè)計，當(dāng)然，還可能存在其它根據(jù)所述耦合采樣電路309采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器302和所述第二功率放大器303的信號做數(shù)字預(yù)處理的方法，對應(yīng)相應(yīng)的數(shù)字域電路310的具體設(shè)計，本發(fā)明實施例對此不再贅述，僅說明所述數(shù)字域電路310用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果。
[0096]具體的，所述耦合采樣電路包括第二電阻，其中，所述第二電阻用于調(diào)節(jié)進入所述耦合采樣電路的電壓、電流的配比。
[0097]當(dāng)然，也可能通過其它的電路設(shè)計調(diào)節(jié)進入所述耦合采樣電路的電壓、電流的配t匕，本發(fā)明實施例對此不作具體限定。
[0098]需要說明的是，上述基于理想B類放大器的實施例的描述，同樣適用于實際的B類或非B類放大器的設(shè)計。
[0099]本發(fā)明實施例提供一種Linc功放合路電路，所述Linc功放合路電路包括異相調(diào)制器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一調(diào)整電路、第二調(diào)整電路、混合電橋合路器、輸出電路、無源微波電路；其中，所述第一功率放大器和所述第二功率放大器分別連接于所述異相調(diào)制器的兩個輸出端與所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路之間，所述第一調(diào)整電路和所述第二調(diào)整電路還分別與混合電橋合路器的兩個輸入端相連，所述輸出電路和所述無源微波電路分別與所述混合電橋合路器的同相輸出端、異相輸出端相連。
[0100]基于上述實施例的描述，本發(fā)明首次將混合電橋合路器用于Linc類功放的非隔離合路，通過所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路與所述無源微波電路的配合作用，使得可以利用負(fù)載牽引提高兩路功放的效率，即可使所述第一功率放大器和所述第二功率放大器在輸出信號的幅度在某個較小值的附近時，功放也能保持較高效率，同時所述Linc功放合路電路中，所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路與所述無源微波電路設(shè)計靈活，并且該Linc功放合路電路中存在單獨的電橋隔離端，使得可以對信號中失配的部分進行耦合采樣以使用數(shù)字增強技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種Line功放合路電路，其特征在于: 所述Linc功放合路電路包括異相調(diào)制器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一調(diào)整電路、第二調(diào)整電路、混合電橋合路器、輸出電路、無源微波電路； 其中，所述第一功率放大器和所述第二功率放大器分別連接于所述異相調(diào)制器的兩個輸出端與所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路之間，所述第一調(diào)整電路和所述第二調(diào)整電路還分別與混合電橋合路器的兩個輸入端相連，所述輸出電路和所述無源微波電路分別與所述混合電橋合路器的同相輸出端、異相輸出端相連； 所述第一調(diào)整電路、所述第二調(diào)整電路、所述輸出電路與所述無源微波電路配合作用，以使得所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的輸出信號的幅度小于第一閾值時，存在新的效率極值點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Linc功放合路電路，其特征在于，所述無源微波電路具體包括: 微帶線(其中，所述微帶線的電長度由所述新的效率極值點的位置，以及所述第一調(diào)整電路與所述第二調(diào)整電路確定； 所述無源微波電路與所述混合電橋電路器的異相輸出端相連具體包括: 所述微帶線與所述混合電橋電路的異相輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Linc功放合路電路,其特征在于,所述微帶線還接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Linc功放合路電路，其特征在于，所述Linc功放合路電路還包括第一電阻； 所述微帶線還與所述第一電阻相連，所述第一電阻還接地，其中，所述第一電阻的阻值大于第二閾值，以使得所述微帶線近似開路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的Linc功放合路電路,其特征在于,所述Linc功放合路電路還包括耦合采樣電路、數(shù)字域電路； 其中，所述數(shù)字域電路包含所述異相調(diào)制器，所述耦合采樣電路連接于所述混合電橋合路器的異相輸出端與所述數(shù)字域電路之間，所述數(shù)字域電路的輸出端分別與所述第一功率放大器、所述第二功率放大器相連； 所述耦合采樣電路，用于檢測所述Linc功放合路電路中的異相合路信號； 所述數(shù)字域電路，用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果O
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的Linc功放合路電路，其特征在于，所述耦合采樣電路包括第二電阻； 其中，所述第二電阻用于調(diào)節(jié)進入所述耦合采樣電路的電壓、電流的配比。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的Linc功放合路電路，其特征在于，所述數(shù)字域電路，用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果具體包括: 根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，調(diào)整所述Linc功放合路電路的輸入信號分解的幅度或夾角，以使得所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的輸入信號發(fā)生改變，以達到數(shù)字增強效果。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的Linc功放合路電路，其特征在于，所述數(shù)字域電路，用于根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，對輸入所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的信號做數(shù)字預(yù)處理，以使得達到數(shù)字增強效果具體包括: 根據(jù)所述耦合采樣電路采集到的所述異相合路信號，調(diào)整所述Linc功放合路電路的輸入信號，以使得所述第一功率放大器和所述第二功率放大器的輸入信號發(fā)生改變，以達到數(shù)字增強效果。
【文檔編號】H03F3/20GK104272584SQ201380004307
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】王堯強, 武勝波, 張希坤 申請人:華為技術(shù)有限公司