[發明專利]混合功率放大器電路或系統及其操作方法

有效

• 申請號: 201910297815.3
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN110011628B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 拉馬努詹·斯瑞尼地埃姆巴;圖沙爾·夏爾馬;約瑟夫·斯陶丁格
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H03F3/68
• 分類號: H03F3/68;H03F3/19
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

本文中公開了混合功率放大器電路、模塊或系統及其操作方法。在一個示例實施例中，混合功率放大器電路包括初級放大裝置、末級放大裝置和至少間接地耦合所述初級放大裝置和所述末級放大裝置的中間電路系統。所述中間電路系統包括低通電路和高通電路，并且所述混合功率放大器電路被配置成在基頻下放大第一信號分量。至少部分地由于所述中間電路系統，第二信號分量的相位在諧波頻率下偏移，所述諧波頻率是所述基頻的倍數。

技術領域

本公開涉及電路和系統及其操作方法，并且更具體地涉及電路或系統充當如Doherty功率放大器等功率放大器的此類電路、系統和方法。

背景技術

高效功率放大器(PA)設計正日益成為無線通信系統的組成部分。蜂窩基站市場正緩慢地轉向基于氮化鎵(GaN)的RF產品，預期所述產品適用于第五代(5G)通信。在嚴格的大規模多輸入多輸出(MIMO)5G要求的背景下，改進如增益、輸出功率、線性度和DC-RF轉換效率等末級PA性能特性現在仍然是研究人員關注的焦點。

通常，GaN裝置通過仔細優化柵極和漏極I-V(電流-電壓)波形來實現其高效率。GaN?PA設計通常在GaN?PA所采用的GaN裝置的柵極或漏極節點處呈現二次諧波頻率(或“2f0”)短路終止(或在其它情況下為非短路終止)。然而，由于裝置外在寄生效應，這種終止方式可能產生阻礙實現最佳PA性能的瓶頸。而且，裝置技術的工藝變化可能導致零件間的變化，這可能在最佳諧波終止方面產生可變性。因此，對于工業應用，期望能夠實現可調諧性以充分利用PA性能并最大化生產環境中的產率。

因此，至少出于這些原因，如果可以開發可以實現與上述問題中的任何一個或多個或一個或多個其它問題相關的改進的一個或多個經改進的電路、系統或方法以及具體地一個或多個經改進的PA電路、PA系統或PA方法，則將是有利的。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種混合功率放大器電路，包括：

初級放大裝置；

末級放大裝置；以及

中間電路系統，其至少間接地耦合所述初級放大裝置和所述末級放大裝置，

其中所述中間電路系統包括低通電路和高通電路，

其中所述混合功率放大器電路被配置成在基頻下放大第一信號分量，并且

其中至少部分地由于所述中間電路系統，第二信號分量的相位在諧波頻率下偏移，所述諧波頻率是所述基頻的倍數。

在一個或多個實施例中，所述初級放大裝置為基于硅的晶體管裝置。

在一個或多個實施例中，所述基于硅的晶體管裝置為LDMOS晶體管裝置。

在一個或多個實施例中，所述末級放大裝置為III-V晶體管裝置。

在一個或多個實施例中，所述III-V晶體管裝置為氮化鎵(GaN)晶體管裝置，并且

其中所述諧波頻率是所述基頻的兩倍。

在一個或多個實施例中，所述中間電路系統包括與所述初級裝置的輸出端至少間接地耦合的輸入端口，并且還包括與所述末級裝置的輸入端至少間接地耦合的輸出端口。

在一個或多個實施例中，所述低通電路包括具有第一電感器和第一電容器的第一低通濾波器電路，其中所述高通電路包括具有第二電容器和第二電感器的第一高通濾波器電路。

在一個或多個實施例中，所述第一電感器耦合到所述輸入端口，其中所述第二電容器耦合到所述輸出端口，并且其中所述第一電感器和所述第二電容器串聯耦合在所述輸入端口與所述輸出端口之間。

在一個或多個實施例中，所述第一電感器和所述第二電容器通過中間節點至少間接地耦合到彼此。