本發(fā)明涉及無線電通信系統(tǒng)，具體涉及高效發(fā)射機及通信設備。

背景技術：

1、隨著無線電通信系統(tǒng)的發(fā)展，新的調(diào)制形式不斷被使用，峰均比在持續(xù)提高，發(fā)射機在保持線性的同時需要提高效率。而寬窄帶電臺產(chǎn)品普遍還使用回退功率的方法，這導致射頻功率放大器的效率低下。

2、例如，目前常用的調(diào)制方式有如圖1中電路示意圖所示的包絡分離與恢復技術，在該技術中是把輸入信號分解成相位和幅度信息的形式(具體是通過耦合器進行分解)。相位通過非線性功放、幅度信息控制功放(也即圖1中的pa，pa全稱是power?amplifier，表示功率放大器)的電壓。包絡分離與恢復技術的優(yōu)點在于使得射頻功放總是工作在比較高效的開關模式狀態(tài)，但其精確度和性能隨時間和溫度的變化，而且引入的非線性器件使得失真產(chǎn)物變多，同時在射頻領域應用還不成熟。

3、常用的調(diào)制方式還有如圖2中電路示意圖所示的linc技術(linc的全稱是linearamplifier?using?nonlinear?components，是一種使用非線性的功放來實現(xiàn)信號的線性放大的技術)，在該技術中是將信號分解后一路通過高效率放大器(即圖2中所在的一路為高效率放大器)，一路通過相位變換(即圖2中所在的一路為相位變換電路)，最后合成輸出，雖然其理論能達到的效率較高，但信號容易失真。

4、常用的調(diào)制方式還有如圖3中電路示意圖所示的doherty技術(其是一種利用負載調(diào)制技術提高回退效率的技術)，其載波功放(即圖3中carrier/main)工作在ab類(即依賴于偏置電流的大小和輸出電平的a類和b類放大器的結(jié)合器件)或b類(又稱為乙類功率放大器，也被稱為線性放大器)，峰值功放工作(即圖3中的peaking/auxiliary)在c類(即c類放大器，導通角小于180度的功率放大器被稱為c類放大器)，其只有到設定的峰值時才開始工作，通過阻抗匹配網(wǎng)絡最終合路輸出。因采用了兩個功放，故實現(xiàn)成本高且面積大；而且在高峰均比下，效率相比傳統(tǒng)ab類提升幅度有限(經(jīng)試驗測得效率的提升幅度為11～14％)。

5、常用的調(diào)制方式還有如圖4中電路示意圖所示的前饋技術(也可理解為前饋對消技術)，其從功放信號中分離出失真信號，然后將失真信號反相放大，再與主信號合路去抵消原有的失真分量，不僅達到了提升線性度的目的。而且間接改善了發(fā)射機系統(tǒng)的效率。但是在前饋技術中前饋對消需要兩個環(huán)路，一個環(huán)路提取失真分量(即mpa這一功率放大器所在的環(huán)路)，一個環(huán)路放大失真分量進行對消(即epa這一功率放大器所在的環(huán)路)，上述兩個環(huán)路都需進行幅度、相位、時延調(diào)試，電路結(jié)構(gòu)復雜，調(diào)試難度極大。而且前饋中需要兩條功放鏈路，在實現(xiàn)兩個鏈路控制性能一致且相位相反時，實現(xiàn)成本較高。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了高效發(fā)射機及通信設備，旨在解決現(xiàn)有技術中發(fā)射機為了保持線性的同時需要提高效率所采用的調(diào)制形式，存在電路結(jié)構(gòu)復雜、實現(xiàn)成本高的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提出了一種高效發(fā)射機，其包括功率放大器及與功率放大器的輸出端連接的阻抗變換組件，所述阻抗變換組件用于作為負載阻抗以保持高效發(fā)射機的輸出功率和線性指標時提升效率；其中，若將所述功率放大器的輸出端在不連接阻抗變換組件時的負載記為原始負載，則所述功率放大器的輸出端在連接阻抗變換組件后的輸出阻抗為所述原始負載的正整數(shù)倍。

3、根據(jù)本申請一實施方式，所述阻抗變換組件為單阻抗變換線。

4、根據(jù)本申請一實施方式，所述單阻抗變換線為λ/4阻抗變換器。

5、根據(jù)本申請一實施方式，所述阻抗變換組件包括多個阻抗變換線，且多個阻抗變換線以串聯(lián)方式連接。

6、根據(jù)本申請一實施方式，所述阻抗變換組件包括多個阻抗變換線，且多個阻抗變換線以并聯(lián)方式連接。

7、根據(jù)本申請一實施方式，所述多個阻抗變換線中每一阻抗變換線均為λ/4阻抗變換器。

8、根據(jù)本申請一實施方式，所述阻抗變換組件為巴倫。

9、根據(jù)本申請一實施方式，所述阻抗變換組件包括第一單刀多擲開關、多路阻抗變換器和第二單刀多擲開關；所述第一單刀多擲開關的輸入端與所述功率放大器的輸出端連接，所述第一單刀多擲開關的多個輸出端中每一個輸出端與所述多路阻抗變換器中其中一路阻抗變換器的一端連接；所述多路阻抗變換器中每一路阻抗變換器的另一端與所述第二單刀多擲開關的多個輸入端中其中一個輸入端連接。

10、根據(jù)本申請一實施方式，所述多路阻抗變換器中每一路阻抗變換器為單阻抗變換線、多個串聯(lián)連接的阻抗變換線、多個并聯(lián)連接的阻抗變換線及巴倫其中任意一種。

11、第二方面，本發(fā)明還提出了一種通信設備，包括上述第一方面任一項的高效發(fā)射機。

12、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的高效發(fā)射機及通信設備，高效發(fā)射機包括功率放大器及與功率放大器的輸出端連接的阻抗變換組件，所述阻抗變換組件用于作為負載阻抗以保持高效發(fā)射機的輸出功率和線性指標時提升效率；其中，若將所述功率放大器的輸出端在不連接阻抗變換組件時的負載記為原始負載，則所述功率放大器的輸出端在連接阻抗變換組件后的輸出阻抗為所述原始負載的正整數(shù)倍。本發(fā)明實施例采用阻抗變換技術，在輸出功率和輸入電壓不變的情況下，通過改變功放輸出端口阻抗的方式，降低功放的輸出電流，使得功放在保障線性的同時實現(xiàn)功放效率的顯著提升。

技術特征：

1.一種高效發(fā)射機，其特征在于，包括功率放大器及與功率放大器的輸出端連接的阻抗變換組件，所述阻抗變換組件用于作為負載阻抗以保持高效發(fā)射機的輸出功率和線性指標時提升效率；其中，若將所述功率放大器的輸出端在不連接阻抗變換組件時的負載記為原始負載，則所述功率放大器的輸出端在連接阻抗變換組件后的輸出阻抗為所述原始負載的正整數(shù)倍。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述阻抗變換組件為單阻抗變換線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述單阻抗變換線為λ/4阻抗變換器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述阻抗變換組件包括多個阻抗變換線，且多個阻抗變換線以串聯(lián)方式連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述阻抗變換組件包括多個阻抗變換線，且多個阻抗變換線以并聯(lián)方式連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述多個阻抗變換線中每一阻抗變換線均為λ/4阻抗變換器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述阻抗變換組件為巴倫。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述阻抗變換組件包括第一單刀多擲開關、多路阻抗變換器和第二單刀多擲開關；所述第一單刀多擲開關的輸入端與所述功率放大器的輸出端連接，所述第一單刀多擲開關的多個輸出端中每一個輸出端與所述多路阻抗變換器中其中一路阻抗變換器的一端連接；所述多路阻抗變換器中每一路阻抗變換器的另一端與所述第二單刀多擲開關的多個輸入端中其中一個輸入端連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效發(fā)射機，其特征在于，所述多路阻抗變換器中每一路阻抗變換器為單阻抗變換線、多個串聯(lián)連接的阻抗變換線、多個并聯(lián)連接的阻抗變換線及巴倫其中任意一種。

10.一種通信設備，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-9中任一項所述的高效發(fā)射機。

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了高效發(fā)射機及通信設備，高效發(fā)射機包括功率放大器及與功率放大器的輸出端連接的阻抗變換組件，所述阻抗變換組件用于作為負載阻抗以保持高效發(fā)射機的輸出功率和線性指標時提升效率；其中，若將所述功率放大器的輸出端在不連接阻抗變換組件時的負載記為原始負載，則所述功率放大器的輸出端在連接阻抗變換組件后的輸出阻抗為所述原始負載的正整數(shù)倍。本發(fā)明實施例采用阻抗變換技術，在輸出功率和輸入電壓不變的情況下，通過改變功放輸出端口阻抗的方式，降低功放的輸出電流，使得功放在保障線性的同時實現(xiàn)功放效率的顯著提升。

技術研發(fā)人員：蘇勇,于力,李倩
受保護的技術使用者：海德斯通信有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6