专利名称：射频功放电路的带宽扩展方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频功放领域，特别是涉及一种射频功放电路的带宽扩展方法和装置。
背景技术：
在移动通信系统中传输线的特征阻抗都是50 Ω (欧姆，阻抗的单位)，根据Doherty原理(W. H. Doherty在1936年提出了一种提高功率放大器效率的技术)，输出合成网络需要通过一段四分之一波长的传输线来设计有源阻抗调制网络。
如图I所示，为对称Doherty的拓扑结构。35. 3 Ω的四分之一波长的传输线把50 Ω的系统特性阻抗变换为25 Ω的阻抗用于有源阻抗调制网络。然而，四分之一波长的传输线只能针对于某个特定频率实现精准的90°的电长度，对低于该频率的频点，实际的电长度小于90°，高于该频率的频点，实际的电长度大于90°，这样变换后阻抗将变得离散，呈现出了带宽选择性。由于单管匹配设计都是各个频点阻抗匹配到同一个实数阻抗(一般都是50Ω)。阻抗变换后的离散特性改变了单管匹配的状态，影响了单管性能的发挥。同时LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)本身对负载阻抗比较敏感，或宽带Doherty应用时，阻抗变换的离散性对性能发挥的限制尤为明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射频功放电路的带宽扩展方法和装置，能在较宽频带内实现阻抗实数变换，拓展射频功放电路的应用范围。本发明的目的通过如下技术方案实现一种射频功放电路的带宽扩展方法，包括如下步骤通过第一段四分之一波长传输线将射频功放电路的源阻抗变换到中间阻抗；通过第二段四分之一波长传输线将中间阻抗变换到目标阻抗，其中，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Ztll = Zs (ZL/ZS) 1/4，所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Ztl2 = Zs (ZlZZs) 3/4，其中，Zs为源阻抗，Zl为目标阻抗。一种射频功放电路的带宽扩展装置，包括依次连接的第一端口、第一段四分之一波长传输线、第二段四分之一波长传输线、第二端口，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Ztll = Zs〔zyzs〕V4，所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Ztl2 = Zs〔zyzs〕V4，其中，Zs为源阻抗，A为目标阻抗。依据上述本发明的方案，通过两步实现在较宽频带内的阻抗实数变换首先将源阻抗变换到目标阻抗、源阻抗中间的某个值(中间阻抗)，然后再变换到目标值，这样通过两段四分之一波长传输线可以实现相移补偿，使得各个频点的相移都是90°，也就使得各个频点的阻抗值都收敛为纯实数阻抗，实现了射频功放电路的带宽扩展问题。
图I为Doherty的拓扑结构示意图；图2为本发明实施例的射频功放电路的带宽扩展方法的流程示意图；图3为本发明的射频功放电路的带宽扩展方法的原理图；图4为本发明实施例的射频功放电路的带宽扩展装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步阐述，但本发明的实现方式不限于此。实施例I
参见图2所示，为本发明实施例的射频功放电路的带宽扩展方法的流程示意图，如图I所示，该实施例的射频功放电路的带宽扩展方法包括如下步骤步骤SlOl :通过第一段四分之一波长传输线将射频功放电路的源阻抗变换到中间阻抗，源阻抗是第一段四分之一波长传输线的输出阻抗，如对于图I中的情况，其源阻抗为50 Ω，一般情况下，源阻抗的大小是恒定的，中间阻抗为第一段四分之一波长传输线的输入阻抗，其值由第一段四分之一波长传输线的特性阻抗值和源阻抗值决定；步骤S102 :通过第二段四分之一波长传输线将中间阻抗变换到目标阻抗，其中，目标阻抗为第二段四分之一波长传输线的输入阻抗，也为阻抗变换的目标值，如对图I中的Doherty的拓扑结构，其目标阻抗为25 Ω，在实际情况中，根据不同的要求，目标阻抗可能为不同的值；其中，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Ztll = Zs (ZL/ZS) 1/4，所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Ztl2 = Zs (ZlZZs) 3/4，其中，Zs为源阻抗，Zl为目标阻抗。为了便于理解本发明的方案，下面详细介绍一下本发明的原理。通过分析四分之一波长传输线的阻抗变换效果可知，射频信号通过传输线后，高频点的相移超过90°，低频点的相移小于90°。那么，假如再加一段合适特性阻抗的四分之一波长传输线，是否就可以补偿前一段四分之一波长传输线导致的相移差，使各个频点的阻抗值都收敛为纯实数阻抗，这样在实际阻抗变换时，不是一步到位变换到目标阻抗，而是通过两步实现首先将源阻抗变换到目标阻抗、源阻抗中间的某个值，然后再变换到目标阻抗。下面就来进行具体分析，参见图3所示，为本发明的射频功放电路的带宽扩展方法原理示意图，其中，Ztll为第一段传输线的特性阻抗，Z02为第二段传输线的特性阻抗，Θ i为第一段传输线的相移，Θ 2为第二段传输线的相移，Zl为第一参考面处的输入阻抗，Zx为第二参考面处的输入阻抗，Zs为第三参考面处的输入阻抗，其中，Ztl2 = kZ^k为比例系数。由于实际微带线、同轴线等传输线都是低耗传输线，所以分析时都不考虑色散特性。对于中心频点fQ，如下关系式是成立的Z^1 =ZxZs( I )(kZ01)2 = ZxZl (2)由式(I)、⑵可得:
权利要求
1.一种射频功放电路的带宽扩展方法，其特征在于，包括如下步骤 通过第一段四分之一波长传输线将射频功放电路的源阻抗变换到中间阻抗； 通过第二段四分之一波长传输线将中间阻抗变换到目标阻抗； 其中，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Ztll = Zs (ZL/ZS) 1/4，所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Ztl2 = Zs (ZlZZs) 3/4，其中，Zs为源阻抗，Zl为目标阻抗。
2.一种射频功放电路的带宽扩展装置，其特征在于，包括依次连接的第一端口、第一段四分之一波长传输线、第二段四分之一波长传输线、第二端口，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Ztll = Zs ( / )"4,所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Ztl2 = Zs (Zl/Zs) 3/4，其中，Zs为源阻抗，Zl为目标阻抗。
全文摘要
本发明公开一种射频功放电路的带宽扩展方法和装置，其方法包括步骤通过第一段四分之一波长传输线将射频功放电路的源阻抗变换到中间阻抗；通过第二段四分之一波长传输线将中间阻抗变换到目标阻抗，其中，所述第一段四分之一波长传输线的阻抗Z01＝ZS〔ZL/ZS〕1/4，所述第二段四分之一波长传输线的特性阻抗Z02＝ZS〔ZL/ZS〕3/4，其中，ZS为源阻抗，ZL为目标阻抗。本发明可以使得各个频点的阻抗值都收敛为纯实数阻抗，实现了射频功放电路的带宽扩展问题。
文档编号H03F1/42GK102882475SQ201210371690
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者谢路平, 钟伟东, 蒋祥茂, 刘海涛, 林锡贵, 刘江涛, 李钢, 叶久铭 申请人:京信通信系统(中国)有限公司