[發(fā)明專利]具有相位控制負(fù)載調(diào)制的多赫蒂放大器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310631282.0
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103795350A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·格爾;R·威爾遜
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03F1/07
• 分類號: H03F1/07
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;馬永利

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多赫蒂(Doherty)放大器，特別是在寬OBO(輸出回退，Output?Back-Off)范圍內(nèi)具有有效操作的多赫蒂放大器。

背景技術(shù)

電信領(lǐng)域內(nèi)的RF(射頻)功率架構(gòu)著重于在來自Psat(當(dāng)放大器被驅(qū)動進(jìn)入深度飽和時的平均輸出功率)的顯著功率回退下實(shí)現(xiàn)高DC至RF效率。這是由于所發(fā)射的數(shù)字信號，例如W-CDMA(寬帶碼分多址)、LTE(長期演進(jìn))和WiMAX(全球微波互操作性接入)的高峰均比(PAR)而引起的。目前采用的最流行的功率放大器架構(gòu)是多赫蒂放大器。多赫蒂放大器使用AB類主放大器和C類峰值放大器，并且通過從峰值放大器對主放大器的負(fù)載調(diào)制來提高效率。

如果需要在高輸出回退(OBO)下的高效率，則在主放大器和峰值放大器之間通常需要高度不對稱比。然而，這種不對稱要求限制了可從這種設(shè)計(jì)獲得的最大RF輸出功率。三路多赫蒂放大器也可被用于以來自峰值輸出功率的大于6dB(即大于6dB的OBO)進(jìn)行操作。然而，三路多赫蒂放大器是復(fù)雜的，且具有很長的設(shè)計(jì)過程，缺少性能一致性，并需要更大的物理布局。前述的方法都不允許動態(tài)負(fù)載調(diào)制。被稱為“包絡(luò)追蹤”或“漏極調(diào)制”的架構(gòu)也可被用于以大于6dB的OBO提供高效率，但這種方法需要非常重大的系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)和附加的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

本文描述的實(shí)施例消除了在多赫蒂放大器電路設(shè)計(jì)中對不同尺寸的晶體管的使用，并當(dāng)以來自峰值輸出功率的6dB或更多(即6dB?OBO或更多)進(jìn)行操作時允許更高的效率。本文描述的對稱多赫蒂放大器電路包括主放大器和相同尺寸的峰值放大器。通過動態(tài)控制由主放大器所經(jīng)歷的VSWR(電壓駐波比)，OBO下的對稱多赫蒂放大器的最大效率操作點(diǎn)可跨越感興趣的輸出功率范圍而被動態(tài)移動。VSWR是對主放大器在任何輸出功率水平下所經(jīng)歷的負(fù)載相對于主放大器在多赫蒂的峰值功率水平下所經(jīng)歷的負(fù)載的度量。可通過在OBO下偏移峰值放大器的輸出處的相位來控制VSWR。例如，通過調(diào)整由主放大器所經(jīng)歷的VSWR，對稱多赫蒂放大器電路可在6dB?OBO和12dB?OBO之間的任何位置或者甚至更高的OBO下以高效率進(jìn)行操作。

根據(jù)多赫蒂放大器電路的實(shí)施例，電路包括對稱多赫蒂放大器，所述對稱多赫蒂放大器包括主放大器和與主放大器相同尺寸的峰值放大器。對稱多赫蒂放大器被配置為當(dāng)主放大器和峰值放大器都處于飽和時，以峰值輸出功率進(jìn)行操作，以及當(dāng)主放大器處于飽和而峰值放大器未處于飽和時，以輸出回退(OBO)進(jìn)行操作。多赫蒂放大器電路進(jìn)一步包括相移電路系統(tǒng)，其被配置為在OBO下偏移峰值放大器的輸出處的相位，使得由主放大器所經(jīng)歷的負(fù)載阻抗和對稱多赫蒂放大器的效率均在OBO下作為峰值放大器輸出處的相移的函數(shù)而增加。

根據(jù)操作多赫蒂放大器電路的方法的一個實(shí)施例，該多赫蒂放大器電路包括主放大器和與主放大器相同尺寸的峰值放大器，該方法包括：當(dāng)主放大器和峰值放大器都處于飽和時，將對稱多赫蒂放大器以峰值輸出功率進(jìn)行操作，以及當(dāng)主放大器處于飽和而峰值放大器未處于飽和時，以輸出回退(OBO)進(jìn)行操作；并且在OBO下偏移峰值放大器的輸出處的相位，使得由主放大器所經(jīng)歷的負(fù)載阻抗和對稱多赫蒂放大器的效率均在OBO下作為峰值放大器輸出處的相移的函數(shù)而增加。

根據(jù)多赫蒂放大器電路的另一實(shí)施例，該電路包括：對稱多赫蒂放大器，其包括第一尺寸的第一放大器和等于第一尺寸的第二尺寸的第二放大器。對稱多赫蒂放大器被配置為當(dāng)?shù)谝环糯笃骱偷诙糯笃鞫继幱陲柡蜁r，以峰值輸出功率進(jìn)行操作，以及當(dāng)?shù)谝环糯笃魈幱陲柡投诙糯笃魑刺幱陲柡蜁r，以輸出回退(OBO)進(jìn)行操作。多赫蒂放大器電路還包括電路系統(tǒng)，其被配置為動態(tài)控制由第一放大器所經(jīng)歷的電壓駐波比(VSWR)，使得通過改變由第一放大器所經(jīng)歷的VSWR，OBO下的對稱多赫蒂放大器的最大效率操作點(diǎn)可被移動到至少6dB?OBO和12dB?OBO之間的任何操作點(diǎn)。

根據(jù)操作多赫蒂放大器電路的另一實(shí)施例，該多赫蒂放大器電路包括第一尺寸的第一放大器和等于第一尺寸的第二尺寸的第二放大器，該方法包括：當(dāng)?shù)谝环糯笃骱偷诙糯笃鞫继幱陲柡蜁r，將對稱多赫蒂放大器以峰值輸出功率進(jìn)行操作，以及當(dāng)?shù)谝环糯笃魈幱陲柡投诙糯笃魑刺幱陲柡蜁r，以輸出回退(OBO)進(jìn)行操作；以及動態(tài)控制由第一放大器所經(jīng)歷的電壓駐波比(VSWR)，使得通過改變由第一放大器所經(jīng)歷的VSWR，OBO下的對稱多赫蒂放大器的最大效率操作點(diǎn)可被移動到至少6dB?OBO和12dB?OBO之間的任何操作點(diǎn)。