[發明專利]功率放大器和包括功率放大器的射頻設備

在審

• 申請號: 201780097772.3
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN111543005A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 王占倉;顏丹
• 申請（專利權）人: 瑞典愛立信有限公司
• 主分類號: H03F1/07
• 分類號: H03F1/07
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 于靜

1.一種功率放大器(400)，包括：

分離器網絡(402)，被配置為將輸入信號分離成載波輸入信號和峰值輸入信號；

載波放大器路徑(404)，其至少包括被配置為放大所述載波輸入信號的載波放大器(4041)、載波輸入匹配網絡和載波輸出匹配網絡(4042，4043)；以及

峰值放大器路徑(406)，其在連接節點處與所述載波放大器路徑(404)合并，并且至少包括被配置為放大所述峰值輸入信號的峰值放大器(4061)、峰值輸入匹配網絡和峰值輸出匹配網絡(4062，4063)；

其中，所述峰值放大器路徑(406)還包括第一阻抗變換器(4064)，所述第一阻抗變換器被耦接在所述峰值輸出匹配網絡(4063)的輸出端與所述連接節點之間以增強所述峰值放大器(4061)的斷開狀態阻抗；并且

其中，所述載波放大器路徑(404)還包括第二阻抗變換器(4044)，所述第二阻抗變換器被耦接在所述載波輸出匹配網絡(4043)的輸出端與所述連接節點之間。

2.根據權利要求1所述的功率放大器(400)，其中，所述峰值放大器(4061)與所述載波放大器(4041)之間的飽和輸出功率比等于或大于1。

3.根據權利要求2所述的功率放大器(400)，其中，所述第一阻抗變換器(4064)被配置為將從所述峰值輸出匹配網絡(4063)的所述輸出端看的第一輸出阻抗變換成從所述第一阻抗變換器(4064)的輸出端看的第二輸出阻抗，所述第二輸出阻抗高于所述第一輸出阻抗；

其中，所述第二阻抗變換器(4044)被配置為將從所述載波輸出匹配網絡(4043)的所述輸出端看的第三輸出阻抗變換成從所述第二阻抗變換器(4044)的輸出端看的第四輸出阻抗；并且

其中，所述第二輸出阻抗和所述第四輸出阻抗的并聯阻抗在高功率模式和低功率模式下都等于所述功率放大器(400)的連接節點阻抗，并且所述連接節點阻抗等于所述功率放大器(400)的系統負載阻抗，在所述高功率模式下，所述載波放大器和所述峰值放大器(4041，4061)都接通，在所述低功率模式下，僅所述載波放大器(4041)接通。

4.根據權利要求3所述的功率放大器(400)，其中，當所述功率放大器(400)在所述峰值放大器(4061)被關斷的所述低功率模式下工作時，所述第二輸出阻抗等于所述第一輸出阻抗至少乘以電壓駐波比VSWR和r的乘積，其中，r是所述峰值放大器與所述載波放大器之間的所述飽和輸出功率比，并且VSWR＝r+1。

5.根據權利要求4所述的功率放大器(400)，其中，當所述功率放大器(400)在所述高功率模式下工作時，所述第一輸出阻抗等于Z₀/r，所述第二輸出阻抗等于Z₀*VSWR，所述第三輸出阻抗等于Z₀，所述第四輸出阻抗等于Z₀*VSWR*r，其中，Z₀等于Z_L/r并且Z_L是所述功率放大器(400)的所述系統阻抗；并且

其中，當所述功率放大器(400)在所述低功率模式下工作時，所述第三輸出阻抗等于Z₀*VSWR，所述第四輸出阻抗等于Z₀*r。

6.根據權利要求5所述的功率放大器(400)，其中，所述載波放大器路徑(404)被配置為在所述高功率模式和所述低功率模式下都具有低阻抗變換比以擴展帶寬。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的功率放大器(400)，其中，所述分離器網絡(402)被配置為以不平衡的方式分離所述輸入信號的功率以將更多功率分配給所述峰值放大器路徑(406)并將更少功率分配給所述載波放大器路徑(404)。

8.根據權利要求7所述的功率放大器(400)，其中，所述分離器網絡(402)是以下中的一個：同相功率分配器，定向耦接器，以及混合耦接器。