[發(fā)明專利]用于E類異相功率放大器的組合電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410363089.8
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104378074B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 馬克·皮特·范德海登
• 申請（專利權）人: 安普林荷蘭有限公司
• 主分類號: H03F3/60
• 分類號: H03F3/60
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權代理有限公司 11270
• 代理人: 浦彩華;姚開麗

本發(fā)明提供了一種基于E希萊克組合器的集總元件，該組合器相當于四分之一波長傳輸線組合器。所提出的使用的E類當量功率放大器電路源自于并聯(lián)調(diào)諧的E類實施。所提出的低通當量在E類性能方面表現(xiàn)類似，但包括90度傳輸線。

技術領域

本申請涉及E類異相功率放大器。特別地，涉及希萊克組合器用于這種放大器。

背景技術

過去，希萊克(Chireix)異相組合器通常基于四分之一波長傳輸線(QWTL)。近年來，已經(jīng)提出基于變壓器的實施。另一種選擇是用基于集總元件T形網(wǎng)絡的組合器來代替這些傳輸線。

所有這些方法都具有缺點。使用QWTL方案，其效率取決于異相角度和頻率，因為希萊克補償元件和QWTL都與頻率有關。這對于寬帶發(fā)射機是非常不希望的。一些基于變壓器的方法依靠接合線用于實現(xiàn)變壓器結構。變壓器的性能取決于達到期望的并聯(lián)接合線之間的磁耦合量。耦合的量易受工藝變化的影響，這導致這些結構的制造復雜、昂貴和/或不可靠，潛在地導致低產(chǎn)量。另外的基于變壓器的方法依靠印刷電路板(PCB)傳輸線來實現(xiàn)變壓器結構。雖然這可以改善在制造時的準確度，但是這些實施使用裸芯片技術和多層射頻電路板來產(chǎn)生這些組合器。這可以導致它們昂貴和/或難以組合。Beltran et al.提出了一種集總元件結構(Ramon Beltran，F(xiàn)rederick H.Raab，和Arturo Velazquez發(fā)表的“HFoutphasing transmitter using class-E power amplifiers”，IEEE MTT-SDigest，第757-760頁，2009年6月)包括串聯(lián)諧振器(L和C元件的組合串聯(lián)在組合器的輸入端和輸出端之間)。這難以在半導體封裝內(nèi)部高質(zhì)量地實現(xiàn)。這些電路還需要大量的集總元件(電感L和電容器C)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于E類異相功率放大器的組合電路，E類異相功率放大器包括第一和第二分支放大器，組合電路包括：

第一輸入節(jié)點，用于接收第一分支放大器的輸出信號；

第二輸入節(jié)點，用于接收第二分支放大器的輸出信號；和

輸出節(jié)點，用于提供組合的輸出信號到負載；

第一電感(L_E)，第一電感在第一輸入節(jié)點處串聯(lián)連接，第一電感具有輸入端和輸出端，第一電感的輸入端連接到第一輸入節(jié)點；

第二電感(L_E)，第二電感在第二輸入節(jié)點串聯(lián)連接，第二電感具有輸入端和輸出端，第二電感的輸入端連接到第二輸入節(jié)點；

補償電感(L_CHIR)，補償電感與第一電感串聯(lián)連接并且直接連接到輸出節(jié)點；和

補償電容器(C_CHIR)，補償電容器與第二電感串聯(lián)連接并且直接連接到輸出節(jié)點。

這個電路提供適當?shù)腅類阻抗終端用于負載調(diào)制和希萊克補償元件。它包括相對少量的電路元件并且適于集成在晶體管封裝的內(nèi)部。這是通過包含E類元件和希萊克補償元件的功能并以少量元件完成兩者的功能來實現(xiàn)的。組合電路是通過將并聯(lián)調(diào)諧E類實施轉(zhuǎn)換為低通等效電路得到的。所提出的等效電路在E類性能方面表現(xiàn)類似，并包含四分之一波長傳輸線。低通部分在封裝集成方面具有優(yōu)點，因為它可以不需要在封裝內(nèi)部實現(xiàn)串聯(lián)諧振電路。這個屬性，和需要少量元件一起，可以潛在地導致更高的產(chǎn)量，較低的組合復雜性，以及較低的成本。

根據(jù)第一方面的組合電路，希萊克補償元件被提供在低通部分的輸出端。這樣潛在地避免需要實現(xiàn)平行(并聯(lián))電感，因為實質(zhì)的電感是串聯(lián)配置。

補償電感提供希萊克補償電感；以及補償電容器提供希萊克補償電容器。