[發(fā)明專利]通過共射共基電流導引的增強的放大器效率

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680015715.1
• 申請日: 2016-02-13
• 公開（公告）號: CN107408924B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: P·J·萊托拉;D·S·里普利
• 申請（專利權）人: 天工方案公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/22;H03F3/19;H03F3/21;H03F3/24;H03F3/72
• 代理公司: 北京市正見永申律師事務所 11497
• 代理人: 黃小臨

根據一些實現方式，一種功率放大器(PA)包括：共發(fā)射極，被配置為接收射頻(RF)信號。該PA還包括：載波放大器，其耦接到共發(fā)射極以形成載波共射共基配置，對載波放大器的集電極提供第一電源電壓。該PA還包括：峰值放大器，其耦接到共發(fā)射極以形成峰值共射共基配置，對峰值放大器的集電極提供大于第一電源電壓的第二電源電壓。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2015年2月15日提交的、標題為“ENHANCED AMPLIFIEREFFICICIENCY THROUGH CASCODE CURRENT STEERING”的第62/116,464號美國臨時申請的優(yōu)先權，通過引用將其公開明確地全部并入本文。

技術領域

本申請涉及射頻(RF)應用中的功率放大器。

背景技術

功率放大器(PA)被廣泛地用在網絡中，以便設置攜帶信息的信號的發(fā)射功率電平。例如，PA被用于設置光網絡中的激光器的脈沖發(fā)射能量。PA還包括在諸如基站和移動設備這樣的各種無線網絡設備中，以便設置射頻(RF)信號的發(fā)射功率電平。PA也用在局域網中，以便允許各種設備的有線連接和無線連接。

在使用電池的移動設備中管理PA操作很重要，因為PA的功耗往往對電池壽命具有實質的影響。然而，滿足功耗目標可能對諸如影響數據包中的信號完整性和差錯控制的線性度這樣的其他目標有害。

一些設備(諸如無線設備)利用多爾蒂(Doherty)放大器以提高PA效率。在多數情況下，多爾蒂放大器相對于傳統的單端放大器具有效率優(yōu)點。

一些使用峰均比(peak to average ratio)的高級調制方案要求放大器以距離它們的最大飽和輸出功率(P_sat)若干dB的方式進行操作，以維持線性度。因為多爾蒂放大器具有距離P_sat約6dB的效率峰值，所以可以提高其線性效率。此外，由于RF輸入分離器/移相器和輸出組合器，多爾蒂放大器給PA增加了復雜度。

發(fā)明內容

根據多種實現方式，本申請涉及一種功率放大器(PA)，其包括：共發(fā)射極，被配置為接收射頻(RF)信號。所述PA還包括：載波放大器，其耦接到所述共發(fā)射極以形成載波共射共基(cascode)配置，對所述載波放大器的集電極提供第一電源電壓。所述PA還包括：峰值放大器，其耦接到所述共發(fā)射極以形成峰值共射共基配置，對所述峰值放大器的集電極提供大于所述第一電源電壓的第二電源電壓。

在一些實現方式中，對所述載波放大器和峰值放大器中的每個提供偏壓，以允許相應的放大器接通和關閉。

在一些實現方式中，當所述PA的輸出功率(Pout)小于所選擇的值時，通過將所述載波放大器的偏壓設置為高電平，接通所述載波放大器，并且通過將所述峰值放大器偏壓設置為地電平，關閉所述峰值放大器。在一些實現方式中，所述PA的基本上全部的集電極電流從所述第一電源電壓獲得，以便以所述輸出功率產生最大的或增加的效率。

在一些實現方式中，當Pout大于所選擇的值時，通過將所述載波放大器的偏壓設置為所述地電平，關閉所述載波放大器，并且通過將所述載波放大器的偏壓設置為所述高電平，接通所述峰值放大器。在一些實現方式中，所述PA的基本上全部的集電極電流從所述第二電源電壓獲得，以產生最大輸出功率的增加。

在一些實現方式中，所選擇的值是飽和功率電平(Psat)減去3dB。

在一些實現方式中，所述載波共射共基配置和所述峰值共射共基配置在任何一個配置中基本上保留所述PA的增益。

在一些實現方式中，在所述第一電源電壓與第二電源電壓之間的過渡期間，所述PA具有在幅度到幅度(AM-AM)響應中的最小化或減小的不連續(xù)性。