CN114172462B 低损耗多尔蒂效率增强型负载调制平衡功放及其实现方法 （东南大学）

低损耗多尔蒂效率增强型负载调制平衡功本发明公开了一种低损耗多尔蒂效率增强器包括非等分输入功分器模块(1)、平衡式功率和相位延迟模块(4)；所述平衡式功率放大器电路模块(2)为主路，所述控制信号功率放大模块时在主路中加入阻抗变换器完成类似多尔蒂功器模块代替传统负载调制平衡放大器(LMBA)的入功分器模块代替传统LMBA的双输入架构以降2和效果；5.一种如权利要求1所述的低损耗多尔蒂效率增强型负载调制平衡功放的实现方法，3S2.设计一个宽带3dB正交耦合器模块，用于主路和辅路信号合成以及总信号的输出，变为50a；出端与设计的正交耦合器第1输入端口连接，第三功率放大器一路的输出端与设计的正交S6.调整产生的第一路信号与控制信号功率放大模块之间的相位延迟模块，优化LMBA4再由第一输出匹配端输出到正交耦合器模块的第3输入端口；第二路信号进入平衡式功率块到正交耦合器模块的第1输入端口，另一路信号通过第二相位延迟模块顺序通过功率放5[0011]所述功率放大器电路模块和所述正交耦合器模块之间加入了第一阻抗变换器和所述第二功率放大器和第三功率放大器达到预饱三阻抗变换器模块用于将所述正交耦合器模块的特征阻抗转化为50a。抗转变为50a；的输出端与设计的正交耦合器第1输入端口连接，第三功率放大器一路的输出端与设计的[0023]S6.调整产生的第一路信号与控制[0024]本发明通过低损耗平衡功分器模块代替传统平衡式功率放大器的输入耦合器以6[0031]图3是本发明具体实施方式中使用传统耦合器和低损耗功分器的传输损耗对比[0032]图4是本发明具体实施方式中使用传统耦合器和低损耗功分器的相位损耗对比7[0038]参见图1，所示为本发明的低损耗多尔蒂效率增强型负载调制平衡功放的原理框过相位延迟模块4顺序通过控制信号功率放大模块3的第一输入匹配31、第一功率放大器分器模块21再分成两路信号，一路信号顺序通过功率放大器电路模块23的第二输入匹配器模块24的第1输入端口，另一路信号通过第二相位延迟模块22顺序通过功率放大器电路抗变换器251和第二阻抗变换器模块252，所述第一阻抗变换器模块251和第二阻抗变换器252用于在回退范围之前让所述第二功率放大器232和第三功率放大器235达到预饱和效块253，所述第三阻抗变换器模块253用于将所述正交耦合器模块24的特征阻抗转化为50a。[0046]以下再对本发明的低损耗多尔蒂效率增强型负载调制平衡功放的技术原理作如8-jICejΦ,器晶体管分别看向正交耦合器模块24端口1和端口2的阻抗[0055]式中Re为取实部运算符。根据散射参量矩阵可得正交耦合器模块24第4端口的等[0059]可见三路功率放大器晶体管的输出能够全部输出至正交耦合器模块24第4端口，[0060]低损耗多尔蒂效率增强型负载调制平衡功放架构在回退点之前低功率信号阶段9端口相对于第二功率放大器232和第三功率放大器235的阻抗因为负载调制的作用将不再[0066]此时正交耦合器模块24的第1端口和第2端口的反射系数ρ1和ρ2相同数ρ:率比因子设置为第一功率放大器32的饱和输出和第二功率放大器232的饱和输出之比，此制功能；通过LMBA的负载调制将Z1和阻抗变换器模块252变换为35.5Ω,让功率放大器晶体管可以从预先饱和状态变成正常饱抗匹配到50Ω,将晶体管饱和点最佳负载阻抗匹配到耦合器的特征阻抗20Ω,并连接到设力显著。利用ADS软件基于本发明的方法设计的一个完整的低损耗多尔蒂效率增强型