[發明專利]功率放大器、功率放大器的控制方法以及無線通信裝置

有效

• 申請號: 200910159843.5
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號: CN101677229A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: 淺野宏之
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F1/56;H03F3/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 侯穎媖

技術領域

本發明涉及在便攜式終端設備等無線通信裝置中低失真、高效率地對數字信號的 調制波進行功率放大的功率放大器、功率放大器的控制方法以及無線通信裝置。

背景技術

例如，對于便攜式終端等無線通信裝置的發送端中所使用的功率放大器來說，為 了處理經過數字調制(如，振幅調制、相位調制等)后的信號(數字信號的調制 波)，要求其提高輸出信號的線性，即，實現低失真。

并且，為了延長無線通信裝置的電池壽命，要求功率放大器降低其功率的消耗， 即，實現高效率。

通過使輸出級進行A類功率放大，可實現功率放大器的低失真性能。

然而，較之于具有B類功率放大器的無線通信裝置，具有A類功率放大器的無線 通信裝置在無信號狀態下的電流(即無功電流：idle?current)會增大。

因此，具有A類功率放大器的無線通信裝置，其消耗功率就會增大，從而難以實 現低功耗。

對此，為了實現低功耗，在無線通信裝置中，使輸出級以A類工作方式和B類工 作方式之間的中間特性進行工作，即、使輸出級以AB類工作方式進行功率放大的技 術成了主流。

一般來說，在A類功率放大器中，直到輸出功率接近該功率放大器自身的飽和輸 出功率為止，其增益大致維持一定值。另一方面，AB類功率放大器的增益，其一般隨 輸出功率的上升而發生較大的變動。因此，較之于A類功率放大器，AB類功率放大器 的線性特性會發生較大的惡化。

若使用已發生線性惡化的AB類功率放大器來放大經數字調制后的信號，則功率 放大器的輸出功率的頻譜便會擴大。而功率放大器的輸出功率的頻譜發生擴大時，該 輸出功率便會成為目標頻道的相鄰頻道的干擾波。

對此，作為現有技術，專利文獻1(日本國專利申請特開2002-84144號公報； 2002年3月22日公開)中揭示了一種以低失真、高效率為目的的功率放大器。

在專利文獻1所揭示的功率放大器中，為了抑制線性惡化，對輸出級以AB類方 式進行工作的功率放大器采用了以下所述的技術。

圖13是表示專利文獻1中的功率放大器的電路結構圖。

在圖13所示的功率放大器中，對于串聯連接有電阻4以及電容器5的失真補償電 路(調整電路)21，其通過可變阻抗元件2與后級的用于放大信號的雙極晶體管102 (以下稱為晶體管102)的基極端相連接。

具體為，晶體管102的基極端與可變阻抗元件2的一端相連接，可變阻抗元件2 的另一端與電阻4的一端相連接，電阻4的另一端與電容器5的一端相連接，電容器5 的另一端接地。

此外，圖13所示的功率放大器還包括：具有電源電壓端子1和電阻3的直流電流 調整元件22、前級的用以放大信號的雙極晶體管101(以下稱為晶體管101)、輸入 端子103、輸出端子104、輸入匹配電路105、級間匹配電路106、輸出匹配電路 107、兩個電源電壓端子108、以及電源電壓端子109。

在圖13所示的功率放大器中，將未通過失真補償電路21進行失真補償的、晶體 管101的基極偏置端設定為A類工作方式或接近于A類的AB類工作方式。

另一方面，在圖13所示的功率放大器中，將經失真補償電路21進行失真補償 的、晶體管102的基極偏置端設定為B類工作方式或接近于B類的AB類工作方式。

對于晶體管101來說，由于其以A類或接近于A類的AB類進行工作，因此其具 有以下特性，即，當輸入功率上升而接近該晶體管101的飽和輸出功率時，其增益會 減少。

另一方面，對于晶體管102來說，由于其以B類或接近于B類的AB類方式進行 工作，因此其具有以下特性，即，當輸入功率上升而接近該晶體管102的飽和輸出功 率時，其增益會增加。

由此，對于前級與后級，其輸出功率相對于輸入功率的失真特性大致呈相反特 性，所以在整體功率放大器中，能夠抵消分別在前級和后級中所發生的失真現象。

其結果，通過專利文獻1所揭示的功率放大器能夠改善輸出功率相對于輸入功率 的失真特性。