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采用混合耦合器作输出合路的Doherty放大器传统的Doherty功放的输出合路采用的是分叉形式的合路器,如图1的虚线框图
1.标准的Doherty功放这个电路的S参数矩阵是2V2-上[S]=_V|2Doherty功放的输出合路器还可以有另外一种形式,那就是用3dB电桥来做,如图2O图
2.采用3dB混合电桥作Doherty功放的输出合路器3dB电桥的S参数矩阵是V002[b]表示反射波,[a]表示入射波当我们把隔离口开路时,b.La.”代入到上式,并消去b八a,得至U4和⑴式比较,仅涉及3端口的参数的相位有差异,如果我们把后一电路的3端口前加上90相移,则这个电路的S参数和前一电路完全相同,也为
(1)式如图3,两个电路是等效的50Q,X/4得到一个3端口网络,这个3端口网络的S参数矩阵为35Q,X/4-----—1Port2Port3图
3.这两个电路有着相同的S参数由于3口合路输出口是接50Q负载,所以3口上的50Q微带对功放除了相位延迟外不产生其他影响如果我们把4口走一段微带再开路,那么会是什么情形呢我们可以把
1、2端口的反射看着从4□反射回
1、2口的,4口增加的微带增加了反射路径,一段路径可以移到
1、2端口上于是,下面两个电路是等效的,可以验证他们的S参数矩阵是一样的Port1-90°ISO Poit4Open---\/T I~•5Q,O50Q.eJPort3Poitl-9050Q,0Port250Q,0图
4.这两个电路有着相同的S参数就是说我们调整4口反射线的长度就相当于调整合路器前的微带长度,而4口还可以短路(相当于增加X/4长度的开路线)或用电容来调整,不同的容量可以等效不同的微带长度由于Doherty功放需要仔细调整分叉合路器前的微带长度,而采用这种结构只需改变隔离口的电抗就可以了,所以采用混合电桥输出合路的Doherty功放调整更方便变换关系如图5PortlPort2050Q.Zload=50Q图
5.逐步变换我最初发现这个等效关系是在M公司工作时,有一个电路(非Doherty功放方面的应用)老美是用3dB电桥实现的,而我是用分叉合路器实现的,当时想这两个电路间是否有什么内在联系,于是把S参数表达式写出来研究了下,发现有这种等效关系不过后来发现这个电路早已有人申请专利了对于目前常使用的非对等Doherty功放,也同样可以用混合耦合器来实现比如峰路功放和主路功放功率比2:1,可以用21的分叉合路器输出,也可以用
4.7dB的混合电桥耦合器做的合路电路来实现。