專利名稱：環(huán)形器功放電路及其設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)形器功放電路及其設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
面對(duì)目前日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，基站產(chǎn)品的性能高低是業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的主要焦點(diǎn)，功率放大單元作為基站的重要組成部分，直接關(guān)系著發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量和通信效果。隨著功放領(lǐng)域向高效率、高線性、高峰均比和高寬帶等趨勢(shì)轉(zhuǎn)變，對(duì)功放的可靠性要求更加嚴(yán)格。在功放設(shè)計(jì)中，環(huán)行器一般應(yīng)用在功放輸出端和負(fù)載(天線，雙工器等)之間，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的單向傳輸，在電路中用于功放的輸出端，保護(hù)末級(jí)大功率功放管，起到改善功放駐波，增加反向隔離，避免功放失配損壞的作用，是整個(gè)功放可靠性設(shè)計(jì)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。在功放領(lǐng)域，比較常見的是功放輸出接單個(gè)環(huán)行器的設(shè)計(jì)，通常單個(gè)環(huán)行器的隔離度在在23dB左右，駐波在-20dB以下。如圖1所示，輸入端接功放輸出端，輸出端接負(fù)載(天線，雙工器等)，負(fù)載端端接50歐姆功率負(fù)載。信號(hào)由輸入端進(jìn)輸出端出，輸出端與50歐姆匹配，起到改善駐波的作用。反射信號(hào)從輸出端傳向負(fù)載端由50歐姆功率負(fù)載吸收，起到避免功放失配損壞的作用。目前單環(huán)行器的隔離度一般在23dB左右，最高的標(biāo)稱值也只有28dB，但在實(shí)際應(yīng)用中還往往達(dá)不到標(biāo)稱的指標(biāo)。當(dāng)功放負(fù)載駐波較好，比較穩(wěn)定時(shí)，單環(huán)行器的隔離效果還可以滿足需求。但是當(dāng)功放所接的負(fù)載比較敏感，駐波較差時(shí)，單環(huán)行器的隔離能力就顯的不足，從輸出端反射到輸入端的功率就會(huì)嚴(yán)重影響功放指標(biāo)，甚至?xí)龤ЧΨ拧?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種環(huán)形器功放電路及其設(shè)計(jì)方法，以解決現(xiàn)有的單環(huán)形器隔離能力不足的問題。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種環(huán)形器功放電路，包括功放、環(huán)形器、功率負(fù)載和負(fù)載，所述功放的輸出端與所述環(huán)形器的輸入端相連，所述負(fù)載與所述環(huán)形器的輸出端相連，所述功率負(fù)載與所述環(huán)形器的負(fù)載端相連，其中:所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器或M節(jié)環(huán)形器，其中，N、M均為大于I的整數(shù)。優(yōu)選地，當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)，第一級(jí)環(huán)形器的輸入端與所述功放相連，第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連，第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，所述第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端相連后與所述功率負(fù)載相連；其中，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)。優(yōu)選地，當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)，第一級(jí)環(huán)形器的輸入端與所述功放相連，第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連，第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，所述第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端分別與各自的功率負(fù)載相連；其中，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)。
優(yōu)選地，所述N級(jí)環(huán)形器的插損值為0.4-0.6分貝。優(yōu)選地，所述M節(jié)環(huán)形器優(yōu)選為雙節(jié)環(huán)形器。優(yōu)選地，所述M節(jié)環(huán)形器的插損值為0.2-0.3分貝。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種環(huán)形器功放電路的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法包括:將功放的輸出端與多環(huán)形器的輸入端相連；將所述多環(huán)形器的輸出端與負(fù)載相連；將所述多環(huán)形器的負(fù)載端與功率負(fù)載相連；其中，所述多環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器或M節(jié)環(huán)形器，N、M均為大于I的整數(shù)。優(yōu)選地，當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)，所述將功放的輸出端與多環(huán)形器的輸入端相連包括:將所述功放的輸出端與第一級(jí)環(huán)形器的輸入端相連；所述將所述多環(huán)形器的輸出端與負(fù)載相連包括:將所述第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連；所述將所述多環(huán)形器的負(fù)載端與功率負(fù)載相連包括:將第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)；將第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端相連后與所述功率負(fù)載相連。優(yōu)選地，當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)，所述將功放的輸出端與多環(huán)形器的輸入端相連包括:將所述功放的輸出端與第一級(jí)環(huán)形器的輸入端相連；所述將所述多環(huán)形器的輸出端與負(fù)載相連包括:將所述第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連；所述將所述多環(huán)形器的負(fù)載端與功率負(fù)載相連包括:將第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)；將第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端分別與各自的功率負(fù)載相連。優(yōu)選地，所述M節(jié)環(huán)形器優(yōu)選為雙節(jié)環(huán)形器。上述環(huán)形器功放電路設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的環(huán)形器功放電路，提高了環(huán)形器的隔離度，對(duì)改善功放駐波，保證指標(biāo)穩(wěn)定，避免功放失配損壞以及提高功放可靠性都具有十分重要的意義。


圖1為現(xiàn)有普通單環(huán)行器功放電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明雙環(huán)行器功放電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明雙環(huán)行器功放電路實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明雙節(jié)環(huán)行器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種環(huán)形器功放電路，包括功放、環(huán)形器、功率負(fù)載和負(fù)載，所述功放的輸出端與所述環(huán)形器的輸入端相連，所述負(fù)載與所述環(huán)形器的輸出端相連，所述功率負(fù)載與所述環(huán)形器的負(fù)載端相連，其中:所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器或M節(jié)環(huán)形器，其中，N、M均為大于I的整數(shù)。當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)，第一級(jí)環(huán)形器的輸入端與所述功放相連，第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連，第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，所述第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端相連后與所述功率負(fù)載相連，或者，所述第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端分別與各自的功率負(fù)載相連；其中，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)。如圖2所示，為本發(fā)明雙環(huán)行器功放電路實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，在該電路中，功放在輸出端接兩級(jí)環(huán)行器(即雙環(huán)形器)后與負(fù)載相連接。具體地，該兩級(jí)環(huán)形器中的第一級(jí)環(huán)形器的輸入端與所述功放相連，第二級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連，第一級(jí)環(huán)形器的輸出端與第二級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，所述第一級(jí)和第二級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端相連后與功率負(fù)載相連。當(dāng)然，圖2中的雙級(jí)環(huán)形器的結(jié)構(gòu)也可以改變，例如所述第一級(jí)和第二級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端分別與各自的功率負(fù)載相連，如圖3所示。該電路利用雙環(huán)行器使得功放輸出端和負(fù)載(如天線)之間的隔離度提高到了46dB左右，這樣就削弱了因負(fù)載的敏感對(duì)功放輸出端的影響，保證了指標(biāo)的穩(wěn)定。其次，雙環(huán)行器結(jié)構(gòu)與單環(huán)行器結(jié)構(gòu)相比，駐波也得到改善。另外，高的隔離度也能夠避免功放失配損壞，可靠性大大提高。且實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，在常用的單環(huán)行器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，再增加一級(jí)，或多級(jí)環(huán)行器，在使用多級(jí)環(huán)行器結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮體積，成本，以及選用低插損的環(huán)行器器件，例如可選擇插損值為0.4-0.6分貝的N級(jí)環(huán)形器。另外，上述環(huán)形器也可以采用一些廠家的高隔離度的雙節(jié)環(huán)行器，該雙節(jié)環(huán)形器的結(jié)構(gòu)如圖4所示，該雙節(jié)環(huán)行器的插損值為0.2-0.3分貝。綜上所述，上述環(huán)形器功放電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，且具有隔離度高，駐波改善情況好，保護(hù)功放避免失配損壞能力強(qiáng)，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，尤其適合傳輸功率較大的射頻功率放大電路上的應(yīng)用。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種環(huán)形器功放電路的設(shè)計(jì)方法，該方法包括:步驟11、將功放的輸出端與多環(huán)形器的輸入端相連；步驟12、將所述多環(huán)形器的輸出端與負(fù)載相連；步驟13、將所述多環(huán)形器的負(fù)載端與功率負(fù)載相連；其中，所述多環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器或M節(jié)環(huán)形器，N、M均為大于I的整數(shù)。其中，當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)，該方法可具體包括:將所述功放的輸出端與第一級(jí)環(huán)形器的輸入端相連；將所述第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連；將第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，將第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端相連后與所述功率負(fù)載相連；或者將所述功放的輸出端與第一級(jí)環(huán)形器的輸入端相連；將所述第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連；將第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，將第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端分別與各自的功率負(fù)載相連；i+l為大于I且小于等于N的整數(shù)。另外，所述M節(jié)環(huán)形器優(yōu)選為高隔離度的雙節(jié)環(huán)形器。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意開槽尺寸的合理，安裝時(shí)注意螺釘固定和接地良好，以及注意根據(jù)功率等級(jí)選擇合適的功率負(fù)載等。采用上述環(huán)形器功放電路設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的環(huán)形器功放電路，具有隔離度高，駐波改善情況好，保護(hù)功放避免失配損壞能力強(qiáng)，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，尤其適合傳輸功率較大的射頻功率放大電路上的應(yīng)用。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，上述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個(gè)或多個(gè)集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形器功放電路，包括功放、環(huán)形器、功率負(fù)載和負(fù)載，所述功放的輸出端與所述環(huán)形器的輸入端相連，所述負(fù)載與所述環(huán)形器的輸出端相連，所述功率負(fù)載與所述環(huán)形器的負(fù)載端相連，其特征在于: 所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器或M節(jié)環(huán)形器，其中，N、M均為大于I的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于: 當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)，第一級(jí)環(huán)形器的輸入端與所述功放相連，第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連，第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+1)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，所述第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端相連后與所述功率負(fù)載相連；其中，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于: 當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán) 形器時(shí)，第一級(jí)環(huán)形器的輸入端與所述功放相連，第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連，第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，所述第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端分別與各自的功率負(fù)載相連；其中，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的電路，其特征在于: 所述N級(jí)環(huán)形器的插損值為0.4-0.6分貝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于: 所述M節(jié)環(huán)形器優(yōu)選為雙節(jié)環(huán)形器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于: 所述M節(jié)環(huán)形器的插損值為0.2-0.3分貝。
7.一種環(huán)形器功放電路的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法包括: 將功放的輸出端與多環(huán)形器的輸入端相連； 將所述多環(huán)形器的輸出端與負(fù)載相連； 將所述多環(huán)形器的負(fù)載端與功率負(fù)載相連； 其中，所述多環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器或M節(jié)環(huán)形器，N、M均為大于I的整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于: 當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)， 所述將功放的輸出端與多環(huán)形器的輸入端相連包括: 將所述功放的輸出端與第一級(jí)環(huán)形器的輸入端相連； 所述將所述多環(huán)形器的輸出端與負(fù)載相連包括: 將所述第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連； 所述將所述多環(huán)形器的負(fù)載端與功率負(fù)載相連包括: 將第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)； 將第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端相連后與所述功率負(fù)載相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于: 當(dāng)所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器時(shí)， 所述將功放的輸出端與多環(huán)形器的輸入端相連包括: 將所述功放的輸出端與第一級(jí)環(huán)形器的輸入端相連；所述將所述多環(huán)形器的輸出端與負(fù)載相連包括: 將所述第N級(jí)環(huán)形器的輸出端與所述負(fù)載相連； 所述將所述多環(huán)形器的負(fù)載端與功率負(fù)載相連包括: 將第i級(jí)環(huán)形器的輸出端與第(i+Ι)級(jí)環(huán)形器的輸入端相連，i+Ι為大于I且小于等于N的整數(shù)； 將第一至第N級(jí)環(huán)形器的負(fù)載端分別與各自的功率負(fù)載相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于: 所述M節(jié)環(huán)形器優(yōu)選為雙 節(jié)環(huán)形器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)形器功放電路及其設(shè)計(jì)方法，其中，環(huán)形器功放電路包括功放、環(huán)形器、功率負(fù)載和負(fù)載，所述功放的輸出端與所述環(huán)形器的輸入端相連，所述負(fù)載與所述環(huán)形器的輸出端相連，所述功率負(fù)載與所述環(huán)形器的負(fù)載端相連，其中所述環(huán)形器為N級(jí)環(huán)形器或M節(jié)環(huán)形器，其中，N、M均為大于1的整數(shù)。上述環(huán)形器功放電路設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的環(huán)形器功放電路，提高了環(huán)形器的隔離度，對(duì)改善功放駐波，保證指標(biāo)穩(wěn)定，避免功放失配損壞以及提高功放可靠性都具有十分重要的意義。
文檔編號(hào)H03F3/20GK103187935SQ20111045373
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者陳化璋, 王欣 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司