一种Doherty功放状态和E类功放状态的自适应切换电路
本发明提供了一种Doherty功放状态和E类功放状态的自适应切换电路，包括：功率分配模块，第一输入端连接输入端口，第二输入端连接直流端口；功率放大模块，第一输入端连接功率分配模块的输出端，第二输入端连接多个滤波模块的输出端，各滤波模块的输入端分别连接外部电源；E类输出匹配模块，E类输出匹配模块的第一输入端连接功率放大模块的第一输出端，E类输出匹配模块的第二输入端连接直流端口，E类输出匹配模块的输出端连接输出端口；功率合路器，功率合路器的输入引脚连接功率放大模块的第二输出端，功率合路器的输出引脚连接输出端口。有益效果是本发明能够实现功率放大器的不同模式自适应切换，最优化利用性能。
发明专利
CN202410578878.7
2024-05-10
CN118432558A
2024-08-01
H03F3/217(2006.01)
宁波大学
李军;温金流;毛伟
315211 浙江省宁波市江北区风华路818号
宁波甬致专利代理有限公司
孟嘉
浙江;33
1.一种Doherty功放状态和E类功放状态的自适应切换电路，其特征在于，包括： 一功率分配模块(1)，所述功率分配模块(1)的第一输入端连接一输入端口Rfin，所述功率分配模块(1)的第二输入端连接一直流端口Port：DC； 一功率放大模块(2)，所述功率放大模块(2)的第一输入端连接所述功率分配模块(1)的输出端，所述功率放大模块(2)的第二输入端连接多个滤波模块的输出端，各所述滤波模块的输入端分别连接外部电源； 一E类输出匹配模块(3)，所述E类输出匹配模块(3)的第一输入端连接所述功率放大模块(2)的第一输出端，所述E类输出匹配模块(3)的第二输入端连接所述直流端口Port：DC，所述E类输出匹配模块(3)的输出端连接输出端口Rfout； 一功率合路器(4)，所述功率合路器(4)的输入引脚连接所述功率放大模块(2)的第二输出端，所述功率合路器(4)的输出引脚连接所述输出端口Rfout； 通过所述直流端口Port：DC发送直流控制信号至所述功率放大模块(2)和所述E类输出匹配模块(3)，所述功率放大模块(2)和所述E类输出匹配模块(3)根据所述直流控制信号控制自身的通断状态，以进行Doherty功放状态和E类功放状态之间的切换。 2.根据权利要求1所述的自适应切换电路，其特征在于，所述功率分配模块(1)包括： 一第一并联开关组，所述第一并联开关组的第一引脚连接所述直流端口Port：DC，第二引脚连接所述功率放大模块(2)的第一输入端，第三引脚连接所述输入端口Rfin，第五引脚连接所述输入端口Rfin，第六引脚接地，所述第一并联开关组包括并联的第一开关S1和第二开关S2，所述第二引脚和所述第三引脚分别为所述第一开关S1的正极端口和负极端口，所述第五引脚为所述第二开关S2的负极端口； 一功率分配器Divider，所述功率分配器Divider的输入引脚连接所述第一并联开关组的第四引脚，所述功率分配器Divider的输出引脚连接所述功率放大模块(2)的第一输入端，所述第四引脚为所述第二开关S2的正极端口； 一第三开关S3，所述第三开关S3的第一引脚连接所述功率分配器Divider的输出引脚，第二引脚分别连接所述第一并联开关组的第二引脚和所述E类输出匹配模块(3)的第一输入端，第三引脚连接所述第一并联开关组的第一引脚； 所述第一并联开关组的第三引脚和第五引脚作为所述功率分配模块(1)的第一输入端，所述第一并联开关组的第一引脚和所述第三开关S3的第三引脚作为所述功率分配模块(1)的第二输入端，所述第一并联开关组的第二引脚和所述功率分配器Divider的输出引脚作为所述功率分配模块(1)的输出端。 3.根据权利要求1所述的自适应切换电路，其特征在于，各所述滤波模块包括第一滤波模块(5)、第二滤波模块(6)、第三滤波模块(7)和第四滤波模块(8)，所述功率放大模块(2)包括： 一第一隔直电容C1，所述第一隔直电容C1的一端连接所述功率分配模块(1)的输出端； 一第一输入匹配网络(9)，所述第一输入匹配网络(9)的输入端连接所述第一隔直电容C1的另一端； 一第一场效应管FET1，所述第一场效应管FET1的栅极分别连接所述第一输入匹配网络(9)的输出端和所述第一滤波模块(5)的输出端，所述第一场效应管FET1的源极接地，所述第一场效应管FET1的漏极连接所述第二滤波模块(6)的输出端； 一第一补偿线电路(10)，所述第一补偿线电路(10)的输入端连接所述功率分配模块(1)的输出端； 一第二隔直电容C2，所述第二隔直电容C2的一端连接所述第一补偿线电路(10)的输出端； 一第二输入匹配网络(11)，所述第二输入匹配网络(11)的输入端连接所述第二隔直电容C2的另一端； 一第二场效应管FET2，所述第二场效应管FET2的栅极分别连接所述第二输入匹配网络(11)的输出端和所述第三滤波模块(7)的输出端，所述第二场效应管FET2的源极连接所述第一场效应管FET1的源极，所述第二场效应管FET2的漏极连接所述第四滤波模块(8)的输出端； 一第一输出匹配网络(12)，所述第一输出匹配网络(12)的输入端分别连接所述第一场效应管FET1的漏极和所述E类输出匹配模块(3)的第一输入端； 一第三隔直电容C3，所述第三隔直电容C3的一端连接所述第一输出匹配网络(12)的输出端； 一第二补偿线电路(13)，所述第二补偿线电路(13)的输入端连接所述第三隔直电容C3的另一端，所述第二补偿线电路(13)的输出端连接所述功率合路器(4)的输入引脚； 一第二输出匹配网络(14)，所述第二输出匹配网络(14)的输入端连接所述第二场效应管FET2的漏极； 一第四隔直电容C4，所述第四隔直电容C4的一端连接所述第二输出匹配网络(14)的输出端； 一第三补偿线电路(15)，所述第三补偿线电路(15)的输入端连接所述第四隔直电容C4的另一端，所述第三补偿线电路(15)的输出端连接所述功率合路器(4)的输入引脚； 所述第一隔直电容C1的一端和所述第一补偿线电路(10)的输入端作为所述功率放大模块(2)的第一输入端，所述第一场效应管FET1的栅极和漏极、所述第二场效应管FET2的栅极和漏极作为所述功率放大模块(2)的第二输入端，所述第一输出匹配网络(12)的输入端作为所述功率放大模块(2)的第一输出端，所述第二补偿线电路(13)的输出端和所述第三补偿线电路(15)的输出端作为所述功率放大模块(2)的第二输出端。 4.根据权利要求3所述的自适应切换电路，其特征在于，所述E类输出匹配模块(3)包括： 一第二并联开关组，所述第二并联开关组的第一引脚连接所述直流端口Port：DC，第二引脚分别连接所述第一场效应管FET1的漏极和所述第二滤波模块(6)的输出端，第四引脚连接所述第一场效应管FET1的漏极，第五引脚连接所述功率放大模块(2)的第一输出端，第六引脚接地，所述第二并联开关组包括第四开关S4和第五开关S5，所述第二引脚为所述第四开关S4的正极端口，所述第四引脚和所述第五引脚分别为所述第五开关S5的正极端口和负极端口； 一第五隔直电容C5，所述第五隔直电容C5的一端连接所述第二并联开关组的第三引脚，所述第三引脚为所述第四开关S4的负极端口； 一E类输出匹配网络(16)，所述E类输出匹配网络(16)的输入端连接所述第五隔直电容C5的另一端； 一第三并联开关组，所述第三并联开关组的第一引脚连接所述直流端口Port：DC，第二引脚连接所述E类输出匹配网络(16)的输出端，第三引脚连接所述输出端口Rfout，第五引脚分别连接所述第三引脚和所述输出端口Rfout，所述第三并联开关组包括第六开关S6和第七开关S7，所述第二引脚和所述第三引脚分别为所述第六开关S6的正极端口和负极端口，所述第五引脚为所述第六开关S6的负极端口； 一后匹配网络(17)，所述后匹配网络(17)的输入端连接所述功率合路器(4)的输出引脚； 所述第二并联开关组的第五引脚作为所述E类输出匹配模块(3)的第一输入端，所述第二并联开关组的第一引脚和所述第三并联开关组的第一引脚作为所述E类输出匹配模块(3)的第二输入端，所述第三并联开关组的第三引脚作为所述E类输出匹配模块(3)的输出端。 5.根据权利要求2所述的自适应切换电路，其特征在于，所述第一滤波模块(5)包括： 一第一λ/4传输线(MLIN1)，所述第一λ/4传输线(MLIN1)的输出端连接所述第一场效应管FET1的栅极； 一第一并联电容组(Cap1)，所述第一并联电容组(Cap1)的一端分别连接外部电源Vcc1和所述第一λ/4传输线(MLIN1)的输入端，所述第一并联电容组(Cap1)的另一端接地。 6.根据权利要求2所述的自适应切换电路，其特征在于，所述第二滤波模块(6)包括： 一第二λ/4传输线(MLIN2)，所述第二λ/4传输线(MLIN2)的输出端连接所述第一场效应管FET1的漏极； 一第二并联电容组(Cap2)，所述第二并联电容组(Cap2)的一端分别连接外部电源Vdd1和所述第二λ/4传输线(MLIN2)的输入端，所述第二并联电容组(Cap2)的另一端接地。 7.根据权利要求2所述的自适应切换电路，其特征在于，所述第三滤波模块(7)包括： 一第三λ/4传输线(MLIN3)，所述第三λ/4传输线(MLIN3)的输出端连接所述第二场效应管FET2的栅极； 一第三并联电容组(Cap3)，所述第三并联电容组(Cap3)的一端分别连接外部电源Vcc2和所述第三λ/4传输线(MLIN3)的输入端，所述第三并联电容组(Cap3)的另一端接地。 8.根据权利要求2所述的自适应切换电路，其特征在于，所述第四滤波模块(8)包括： 一第四λ/4传输线(MLIN4)，所述第四λ/4传输线(MLIN4)的输出端连接所述第二场效应管FET2的漏极； 一第四并联电容组(Cap4)，所述第四并联电容组(Cap4)的一端分别连接外部电源Vdd2和所述第四λ/4传输线(MLIN4)的输入端，所述第四并联电容组(Cap4)的另一端接地。 9.根据权利要求1所述的自适应切换电路，其特征在于，所述输入端口Rfin连接一射频探头(18)，所述射频探头(18)连接一功率检测芯片(19)，所述功率检测芯片(19)连接一模数转换器(20)，所述模数转换器(20)连接一微处理器(21)，所述微处理器(21)连接一数模转换器(22)，所述数模转换器(22)连接所述直流端口Port：DC，所述功率检测芯片(19)用于将所述射频探头(18)检测得到的模拟信号，通过所述模数转换器(20)转换为数字信号并通过所述微处理器(21)进行处理得到对应的所述直流控制信号传输至所述直流端口Port： DC。