專利名稱：功率放大器、功率放大方法和無(wú)線電通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放大高頻功率的功率放大器、功率放大方法，以及使用該功率放大器的無(wú)線電通信裝置。
(2)背景技術(shù)為了尺寸縮減和功率節(jié)省，要求用于便攜式電話機(jī)終端和基站的功率放大器具有高功率和高效率的特性。尤其是，當(dāng)處理諸如W-CDMA信號(hào)之類的寬帶傳輸信號(hào)時(shí)，功率放大器具有寬帶寬和小失真是必要的。
然而，通常把其載波受調(diào)制波調(diào)制的已調(diào)波的頻譜分布于近似于調(diào)制波的頻率的頻帶中。當(dāng)把具有這樣頻譜的已調(diào)波的頻率的信號(hào)輸入到功率放大器時(shí)，由于用于功率放大器的諸如FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)之類的放大元件的非線性性，除了互調(diào)失真分量之外還產(chǎn)生了出現(xiàn)在所述已調(diào)波的不同頻率分量的信號(hào)之間的差的頻率處的二階互調(diào)失真分量。
而且，如上所述，為了提供高功率特性，把并聯(lián)布置于多觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的FET或并聯(lián)組合以增加選通脈沖寬度的多重FET用作功率放大器的放大元件。
在這樣的功率放大器中，當(dāng)FET的輸出端上的已調(diào)波的調(diào)制波的頻率處的阻抗高到一定程度，就引起了出現(xiàn)在所述已調(diào)波的不同頻率分量的信號(hào)之間的差的頻率處的二階互調(diào)失真分量。所述二階互調(diào)失真分量的頻率被分布于調(diào)制波的頻率的鄰近頻率之中，并且所述二階互調(diào)失真分量再次與FET漏極處的經(jīng)放大的信號(hào)混頻，使互調(diào)失真更差。這指示出沒有有效地使用FET的線性性。
圖10示出了失真特性極佳的常規(guī)功率放大器1113。圖10的功率放大器1113包括輸入端子1101、匹配電路1102、1106和1110、FET1103、電感器1104和1109、電容器1105和1108、四分之一波長(zhǎng)帶狀線1107、輸出端子1111以及偏置供電電源端子1112。
匹配電路1102是將所述輸入端子1101的阻抗匹配到FET1103的漏極上的阻抗的電路。
電感器1104和電容器1105是在已調(diào)波的頻率處串聯(lián)諧振電路。假設(shè)所述已調(diào)波的頻率是例如1GHz，而已調(diào)波的調(diào)制波的頻率是例如20MHz。
匹配電路1106是將FET 1103的輸出端上的阻抗匹配到匹配電路1110的一側(cè)上的阻抗的電路。
全波短路電路1107是對(duì)已調(diào)波的頻率的諧波(如帶狀線)短路的電路。
電容器1108、電感器1109以及偏置電源1112構(gòu)成了向FET 1103的柵極提供偏置電壓的偏置軛流電路。
匹配電路1110是將匹配電路1106的一側(cè)上的阻抗匹配到輸出端子1111一側(cè)上的阻抗的電路。
接著將描述常規(guī)功率放大器的操作。
如上所述，由于用已調(diào)波的的調(diào)制波(20MHz)調(diào)制所述已調(diào)波(1GHz)的頻率的信號(hào)，就把所述已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率分布到例如離開1GHz鄰近頻率大約±20MHz的頻帶中。
當(dāng)輸入到所述輸入端子1101時(shí)，所述已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過所述匹配電路1102使其阻抗得到匹配，并且將該信號(hào)輸入到所述FET 1103的柵極。通過由偏置供電端子1112、電容器1108和電感器1109構(gòu)成的偏置軛流電路向所述FET1103的漏極提供偏置電壓。
因此，由FET 1103將輸入到所述FET 1103的柵極的已調(diào)波的頻率的信號(hào)功率放大，并從所述FET 1103的漏極輸出，作為經(jīng)放大的信號(hào)。由于所述FET 1103的非線性性，所述經(jīng)放大的信號(hào)還包括出現(xiàn)在所述已調(diào)波的不同頻率分量的信號(hào)之間的差的頻率處的二階互調(diào)失真分量。所述二階互調(diào)失真分量分布于所述調(diào)制波(20MHz)的頻率的鄰近頻率中。
設(shè)置由電感器1104和電容器1105所構(gòu)成的諧振電路的常數(shù)，使得所述諧振電路在所述調(diào)制波的頻率的鄰近頻率中串聯(lián)諧振。因此，它的阻抗在所述調(diào)制波的頻率(20MHz)處是短路的，而在所述已調(diào)波的頻率(1GHz)處是高的。
因此，由于由所述電感器1104和所述電容器1105所構(gòu)成的諧振電路將包括于經(jīng)放大的分量中的所述二階互調(diào)失真分量短路，就在所述FET 1103的漏極端上降低了根據(jù)所述調(diào)制波的頻率而變化的信號(hào)分量的電壓。因此，減少了上述問題，即所述二階互調(diào)失真分量與漏極處的經(jīng)放大的信號(hào)混頻，使互調(diào)失真更差。
如上所述，從所述FET 1103輸出的經(jīng)放大的信號(hào)通過電感器1104和電容器1105使其二階互調(diào)失真分量變得平滑，并且用所述匹配電路1106使其阻抗得到匹配。由所述已調(diào)波的高階諧波(具有大約2GHz和不少于2GHz頻譜的信號(hào))將由所述全波短路電路1107和電容器1108所構(gòu)成的電路短路。因此，由所述全波短路電路1107和電容器1108所構(gòu)成的電路使包含于從所述匹配電路1106輸出的經(jīng)放大的信號(hào)中的已調(diào)波的高階諧波短路。使其高階諧波如此縮減的經(jīng)放大的信號(hào)通過所述匹配電路1110使其阻抗得到匹配，并且從所述輸出端子1111將其輸出。
如上所述，用于諸如W-CDMA之類的通信模式的功率放大器具有寬頻帶和小失真是有必要的。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，如上所述，尤其重要的是，放大元件的輸出端上的電路部分在調(diào)制波(20MHz)的頻率處的阻抗比所述放大元件的輸出端在已調(diào)波的頻率(1GHz)處的阻抗低。
而且，如果在除了參考圖10而描述的常規(guī)功率放大器1113所使用的結(jié)構(gòu)之外的結(jié)構(gòu)中，能降低輸出端上的電路部分的阻抗，則將相應(yīng)地提高設(shè)計(jì)的自由程度。
也就是說(shuō)，在不同于常規(guī)功率放大器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，能在調(diào)制波的頻率處降低放大元件的輸出端上的電路部分的阻抗的情況中要求功率放大器。
而且，雖然在參考圖10而描述的常規(guī)功率放大器1113中，使在所述調(diào)制波(20MHz)的頻率處的阻抗接近于由電感器1104和電容器1105所構(gòu)成的諧振器造成的短路，實(shí)際上，由于在電感器1104和電容器1105處在所述調(diào)制波的頻率處引起了一些損耗，產(chǎn)生調(diào)制波的頻率處的理想短路是困難的。為了降低損耗，有必要增加電感器1104和電容器1105的物理尺寸，并且這增加了功率放大器的尺寸。
也就是說(shuō)，所述放大元件的輸出端上的電路部分的阻抗在所述調(diào)制波的頻率處較低是困難的，并且因此更有效地使用所述放大元件的線性性是困難的。
在諸如W-CDMA之類的通信模式之前的無(wú)線電通信系統(tǒng)中，由于用于通信的頻帶較窄，不會(huì)產(chǎn)生這樣的問題。然而，在近來(lái)的諸如W-CDMA系統(tǒng)之類的寬帶系統(tǒng)中，它是日益重要的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種功率放大器、功率放大方法和一種無(wú)線電通信裝置，所述功率放大器和能夠在不同于常規(guī)功率放大器的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中在調(diào)制波的頻率處降低放大元件的輸出端上的電路部分的阻抗。
本發(fā)明的另一目的是提供一種功率放大器、功率放大方法和一種無(wú)線電通信裝置，所述功率放大器能夠使放大元件的輸出端上的電路部分的阻抗在調(diào)制波的頻率處較低，并能夠更有效地使用所述放大元件的線性性。
本發(fā)明的第1發(fā)明是一種功率放大器，包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成2個(gè)；第1放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的一個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的另一輸出；組合電路，將所述第1放大元件的輸出與所述第2放大元件的輸出組合，以輸出組合信號(hào)；第1濾波器，使其一端連接到所述第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及倒相電路，把它連接于所述第1濾波器的另一端和所述第2濾波器的另一端之間，所述倒相電路允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過，而將調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)。
根據(jù)第1發(fā)明，本發(fā)明的第2發(fā)明是一種功率放大器，其中所述倒相電路包括電感器和電容器。
根據(jù)第2發(fā)明，本發(fā)明的第3發(fā)明是一種功率放大器，其中所述倒相電路包括電感器，使其一端連接到所述第1濾波器的另一端，而使其另一端連接到所述第2濾波器的另一端；
第1電容器，使其一端連接到所述電感器的一端，而使其另一端接地；以及第2電容器，使其一端連接到所述電感器的另一端，而使其另一端接地，以及其中所述倒相電路的一端是所述電感器的一端，而所述倒相電路的另一端是所述電感器的另一端。
根據(jù)第1發(fā)明，本發(fā)明的第4發(fā)明是一種功率放大器，其中進(jìn)一步包括偏置軛流電路，把它連接所述第1濾波器、所述第2濾波器和所述倒相電路的至少一個(gè)，所述偏置軛流電路提供偏置電壓。
根據(jù)第2發(fā)明，本發(fā)明的第5發(fā)明是一種功率放大器，其中所述倒相電路包括第1電感器；第2電感器；第1電容器；第2電容器；以及第3電容器，其中所述第1電感器使其一端連接到所述第1濾波器的另一端，而使其另一端連接到所述第2電感器的一端，所述第2電感器使其另一端連接到所述第2濾波器的另一端，所述第1電容器使其一端連接到所述第1電感器的一端，而使其另一端接地，所述第2電容器使其一端連接到所述第1電感器的另一端，而使其另一端接地，以及所述第3電容器使其一端連接到所述第2電感器的另一端，而使其另一端接地，以及其中所述倒相電路的一端是所述第1電感器的一端，而所述倒相電路的另一端是所述第2電感器的另一端。
根據(jù)第5發(fā)明，本發(fā)明的第6發(fā)明是一種功率放大器，其中所述倒相電路包括第4電感器，使其一端連接到偏置電源，而使其另一端連接到所述第1電感器的另一端；以及第4電容器，把它連接到所述第4電感器的一端，而使其另一端接地。
本發(fā)明的第7發(fā)明是一種功率放大器，包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成至少2個(gè)；第1放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的一個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的另一輸出；第1濾波器，使其一端連接到所述第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及倒相放大器，使其輸出連接到所述第1濾波器的另一端，而使其輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)，其中至少把所述第1放大元件的所述輸出輸出到外面。
本發(fā)明的第8發(fā)明是一種功率放大器，包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；第1濾波器，使其一端連接到(N-1)分離電路的輸入，該電路將其輸入分離成(N-1)個(gè)并使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大器，使其輸入連接到所述第2濾波器的另一端，而使其輸出連接到所述第1濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)。
本發(fā)明的第9發(fā)明是一種功率放大器，包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；(N-1)個(gè)第1濾波器，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大器，使其輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)，其中把所述(N-1)個(gè)第1濾波器的所述其它端連接到(N-1)個(gè)(N-1)分離電路的輸出，所述分離電路將其輸入分離成(N-1)并連接到所述倒相放大器的一個(gè)輸出。
本發(fā)明的第10發(fā)明是一種功率放大器，包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；(N-1)個(gè)第1濾波器，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及(N-1)個(gè)倒相放大器，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波器的另端，而使它們的輸入連接到(N-1)分離電路的(N-1)個(gè)輸出，所述分離電路將其輸入分成(N-1)個(gè)并且使它們的輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)。
本發(fā)明的第11發(fā)明是一種功率放大器，包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；(N-1)個(gè)第1濾波器，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；(N-1)個(gè)倒相放大器，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波器的另端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；(N-1)個(gè)第2濾波器，使其一端連接到所述(N-1)個(gè)倒相放大器的輸入，而使其另一端連接到(N-1)分離電路的(N-1)個(gè)輸出，所述分離電路將其輸入分離成(N-1)個(gè)并被連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的第7至第11任一發(fā)明，本發(fā)明的第12發(fā)明是一種功率放大器，其中所述第2放大元件的所述輸出是端接的。
根據(jù)本發(fā)明的第12發(fā)明，本發(fā)明的第13發(fā)明是一種功率放大器，其中所述第2放大元件的所述輸出是端接的，意味著把終接電阻器連接到所述第2放大元件的輸出，或者意味著把包括電容器和/或電感器的終接負(fù)載連接到所述第2放大元件的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的第7至第11任一發(fā)明，本發(fā)明的第14發(fā)明是一種功率放大器，其中所述第2放大元件在放大元件尺寸上小于所述第1放大元件。
根據(jù)本發(fā)明的第1至第6和第8至第11中任一發(fā)明，本發(fā)明的第15發(fā)明是一種包括多個(gè)功率放大器的功率放大器，其中用一個(gè)公用元件替代所述功率放大器的所述分離電路，而輸入相同的已調(diào)波的頻率的信號(hào)，以及用一個(gè)公用元件替代所述功率放大器的所述組合電路，并輸出由信號(hào)組合產(chǎn)生的一個(gè)輸出信號(hào)。
本發(fā)明的第16發(fā)明是一種功率放大器，包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7的功率放大器；以及組合電路，通過信號(hào)組合產(chǎn)生要輸出到所述功率放大器的外面的輸出，并輸出所述輸出，其中用一個(gè)公用元件替代所述功率放大器的所述分離電路，并且輸入相同的已調(diào)波的頻率的信號(hào)。
本發(fā)明的第17發(fā)明是一種具有多層介電基底的功率放大器，其中在所述介電基底上形成根據(jù)根據(jù)第1至第11發(fā)明的任一發(fā)明的功率放大器。
根據(jù)本發(fā)明的第17發(fā)明，本發(fā)明的第18發(fā)明是一種功率放大器，其中所述多層介電基底包括置于其上的半導(dǎo)體基底；置于所述半導(dǎo)體基底之下的多層介電基底。
根據(jù)本發(fā)明的第18發(fā)明，本發(fā)明的第19發(fā)明是一種功率放大器，其中包括內(nèi)部匹配基底，在其中配置所述多層介電基底。
根據(jù)第1至第11發(fā)明的任一發(fā)明，本發(fā)明的第20發(fā)明是一種功率放大器，其中所述已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率不超過所述調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶1000倍。
根據(jù)第1至第11發(fā)明的任一發(fā)明，本發(fā)明的第21發(fā)明是一種功率放大器，其中所述第1濾波器和所述第2濾波器允許調(diào)制波的頻率的信號(hào)的諧波分量通過。
本發(fā)明的第22發(fā)明是一種具有至少一個(gè)輸出發(fā)射波的發(fā)射電路的無(wú)線電通信裝置，其中所述發(fā)射電路使用根據(jù)權(quán)利要求1至11的任一項(xiàng)的功率放大器。
本發(fā)明的第23發(fā)明是一種功率放大方法，包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成2個(gè)；第1放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的另一輸出，并將其輸入放大；組合步驟，將所述第1放大步驟的輸出與所述第2放大步驟的輸出組合，以輸出組合信號(hào)；第1濾波步驟，使其一端連接到所述第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相步驟，把它連接于所述第1濾波步驟的另一端和所述第2濾波步驟的另一端之間，所述倒相步驟允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過，而將調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的第24發(fā)明是一種功率放大方法，包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成至少2個(gè)；第1放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的另一輸出，并將其輸入放大；第1濾波步驟，使其一端連接到所述第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及倒相放大步驟，使其輸出連接到所述第1濾波步驟的另一端，而使其輸入連接到所述第2濾波步驟的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)，其中至少把所述第1放大步驟的所述輸出輸出到外面。
本發(fā)明的第25發(fā)明是一種功率放大方法，包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到所述分離步驟的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離步驟的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第1濾波步驟，使其一端連接到(N-1)分離步驟的輸入，將其輸入分離成(N-1)個(gè)并使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大步驟，使其輸入連接到所述第2濾波步驟的另一端，而使其輸出連接到所述第1濾波步驟的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)。
本發(fā)明的第26發(fā)明是一種功率放大方法，包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離步驟的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；(N-1)個(gè)第1濾波步驟，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大步驟，使其輸入連接到所述第2濾波步驟的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)，其中把所述(N-1)個(gè)第1濾波步驟的所述其它端連接到(N-1)個(gè)(N-1)分離步驟的輸出，所述分離步驟將其輸入分離成(N-1)并被連接到所述倒相放大步驟的一個(gè)輸出。
本發(fā)明的第27發(fā)明是一種功率放大方法，包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到所述分離步驟的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；(N-1)個(gè)第1濾波步驟，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及(N-1)個(gè)倒相放大步驟，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波步驟的另端，而使它們的輸入連接到(N-1)分離步驟的(N-1)個(gè)輸出，所述分離步驟將其輸入分成(N-1)個(gè)并且使它們的輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)。
本發(fā)明的第28發(fā)明是一種功率放大方法，包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到所述分離步驟的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離步驟的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；(N-1)個(gè)第1濾波步驟，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；(N-1)個(gè)倒相放大步驟，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波步驟的另端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；(N-1)個(gè)第2濾波步驟，使其一端連接到所述(N-1)個(gè)倒相放大步驟的輸入，而使其另一端連接到(N-1)分離步驟的(N-1)個(gè)輸出，所述分離步驟將其輸入分離成(N-1)個(gè)并被連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)。
(4)


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的功率放大器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的功率放大器的差頻倒相電路和全波短路/偏置軛流電路部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的功率放大器的所述差頻倒相電路和所述全波短路/偏置軛流電路部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施例的功率放大器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖5是示出在多層介電基底中形成根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的功率放大器的例子的視圖；圖6是示出在置于半導(dǎo)體基底上的介電層上形成根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的功率放大器的例子的視圖；圖7是示出在高頻陶瓷封裝中包含根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的功率放大器的例子的視圖；圖8是示出在多層介電基底中形成根據(jù)本發(fā)明的第2實(shí)施例的功率放大器的例子的視圖；圖9是示出本發(fā)明的第1和第2實(shí)施例中的無(wú)線電電路的結(jié)構(gòu)的視圖；以及圖10是示出失真特性極佳的常規(guī)功率放大器的結(jié)構(gòu)的視圖。1振蕩器2振蕩器3調(diào)制器4混頻器5功率放大器6雙工器7天線21 輸入端子22 匹配電路/分離電路23a FET23b FET24a 全波短路/偏置軛流電路24b 全波短路/偏置軛流電路25a 電容器
25b 電容器26 差頻倒相電路27a 電容器27b 電容器28 組合電路/匹配電路29 輸出端子41 匹配電路/分離電路42a FET42b FET42c FET45a 倒相放大器45b 倒相放大器(5)具體實(shí)施方式
下文中將描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第1實(shí)施例的功率放大器61的結(jié)構(gòu)。
例如，把圖1的功率放大器61作為圖9所示的無(wú)線電電路63的功率放大器5而使用。
首先，將簡(jiǎn)要地描述圖9的無(wú)線電電路63。
所述無(wú)線電電路63包括振蕩器1和2、調(diào)制器3、混頻器4和9、功率放大器5、低噪聲放大器8、雙工器6以及天線7。
調(diào)制器3是用由未說(shuō)明的基帶部分產(chǎn)生的基帶I信號(hào)和基帶Q信號(hào)來(lái)調(diào)制從振蕩器1輸出的信號(hào)的正交調(diào)制器。在下面給出的描述中，將把基帶I信號(hào)和基帶Q信號(hào)的頻率稱為調(diào)制波的頻率，并假設(shè)調(diào)制波的頻率是例如20MHz。
混頻器4是將由調(diào)制器3調(diào)制的信號(hào)與從振蕩器2輸出的信號(hào)混頻成傳輸頻率的信號(hào)的電路。
在下面給出的描述中，將把傳輸頻率稱為已調(diào)波頻率，并假設(shè)所述已調(diào)波的頻率是例如1GHz。而且，和現(xiàn)有技術(shù)中一樣，把所述已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率分布于離開1GHz的鄰近頻率大約±20MHz的頻帶中，所述20MHz是調(diào)制頻率。
功率放大器5是放大傳輸頻率的信號(hào)，即放大所述已調(diào)波的頻率的信號(hào)，并向雙工器6輸出經(jīng)放大的信號(hào)的電路。
雙工器6是將經(jīng)放大的信號(hào)送往天線7，并將由所述天線7接收的接收信號(hào)送往低噪聲放大器8的電路。
低噪聲放大器8是放大從所述雙工器6輸出的接收信號(hào)的電路。
混頻器9是將從低噪聲放大器8輸出的信號(hào)與從振蕩器2輸出的信號(hào)混頻成中頻信號(hào)的電路。
濾波器10是減少中頻的信號(hào)的多余頻率分量的電路。
解調(diào)器11是將所述中頻的信號(hào)與從振蕩器1輸出的信號(hào)組合，從而恢復(fù)所述基帶I信號(hào)和基帶Q信號(hào)的正交解調(diào)器。
上述的無(wú)線電電路63用于使用諸如W-CDMA之類的通信模式的便攜式電話機(jī)終端，以及用作所述便攜式電話機(jī)終端的基站的無(wú)線電電路。通過把圖1的功率放大器61作為所述無(wú)線電電路63的功率放大器5使用，可以把無(wú)線電電路63實(shí)現(xiàn)成在寬頻帶上失真特性極佳，并且僅消耗小量功率。將描述作為所述無(wú)線電電路63的功率放大器5而使用的圖1的功率放大器61。
在圖1中，把匹配電路/分離電路22的輸入連接到功率放大器61的輸入端子21，而把FET 23a的柵極和FET 23b的柵極連接到所述匹配電路/分離電路22的兩個(gè)輸出。通過用于阻斷直流的電容器27a把FET 23a的漏極連接到組合電路/匹配電路28的一個(gè)輸入，而通過用于阻斷直流的電容器27b把FET23b的漏極連接到組合電路/匹配電路28的另一個(gè)輸入。把所述組合電路/匹配電路28的輸出連接到輸出端子29。
把所述FET 23a和FET 23b的源極都接地。把全波短路/偏置軛流電路24a的一端連接到所述FET 23a的漏極。類似地，把全波短路/偏置軛流電路24b的一端連接到所述FET 24a的漏極。
在所述全波短路/偏置軛流電路24a的另一端和所述全波短路/偏置軛流電路24b的另一端之間，連接了差頻倒相電路26。把用于旁路全波的電容器25a的一端連接到所述差頻倒相電路26的一端，而把所述電容器25a的另一端接地。類似地，把用于旁路全波的電容器25b的一端連接到所述差頻倒相電路26的另一端，而把所述電容器25b的另一端接地。
輸入端子21是一端子，把已調(diào)波的頻率的信號(hào)(該信號(hào)是輸入信號(hào))輸入到該端子。輸出端子29是一端子，從該端子輸出經(jīng)放大的信號(hào)(該信號(hào)是輸出信號(hào))。
匹配電路/分離電路22是使輸入端子上的阻抗與FET 23a和23b的柵極上的阻抗的每一個(gè)相匹配，以及將從所述輸入端子21輸入的已調(diào)波的頻率的信號(hào)分成兩個(gè)，并將分離信號(hào)輸入到FET 23a和23b的柵極的電路。
所述FET 23a和FET 23b是將輸入到它們的柵極的已調(diào)波的頻率的信號(hào)的功率放大的放大元件。
全波短路/偏置軛流電路24a是具有不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)(大約1GHz的頻率的信號(hào))通過而允許調(diào)制波的頻率的信號(hào)(大約20MHz的頻率的信號(hào))通過的濾波器功能、使阻抗在所述已調(diào)波的頻率的高階諧波的頻率處短路的功能、以及向所述FET 23a的漏極提供偏置電壓的偏置軛流電路的功能的電路。
類似地，全波短路/偏置軛流電路24b是具有不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)(大約1GHz的頻率的信號(hào))通過而允許調(diào)制波的頻率的信號(hào)(大約20MHz的頻率的信號(hào))通過的濾波器功能、使阻抗在所述已調(diào)波的頻率的高階諧波的頻率處短路的功能、以及向所述FET 23a的漏極提供偏置電壓的偏置軛流電路的功能的電路。
差頻倒相電路26是這樣的一種電路，即當(dāng)在其中通過調(diào)制波的頻率的信號(hào)時(shí)，反轉(zhuǎn)所述調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位。
組合電路/匹配電路28是使電容器27a和27b的一側(cè)上的阻抗的每一個(gè)與輸出端子29的一側(cè)上的阻抗相匹配，以及將已通過所述電容器27a的經(jīng)放大的信號(hào)與已通過所述電容器27b的經(jīng)放大的信號(hào)相組合，并向所述輸出端子29輸出該組合信號(hào)的電路。
圖2示出了全波短路/偏置軛流電路24a、全波短路/偏置軛流電路24b和差頻倒相電路26部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
也就是，所述差頻倒相電路26包括電容器31和32，以及電感器30。把電感器30的一端連接到全波短路/偏置軛流電路24a的另一端，而把電感器30的另一端連接到全波短路/偏置軛流電路24b的另一端。把電容器31的一端連接到電感器30的一端，而把所述電容器31的另一端接地。把電容器32的一端連接到電感器30的另一端，而把所述電容器32的另一端接地。調(diào)整所述電容器31和32的電容，以及所述電感器30的電感，使得將已通過所述差頻倒相電路26的調(diào)制波(20MHz)的頻率的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)180度。
所述全波短路/偏置軛流電路24a和24b的每一個(gè)具有這樣的結(jié)構(gòu)，使得把未說(shuō)明的偏置電源端子的輸出端連接到具有已調(diào)波的頻率的1/4波長(zhǎng)長(zhǎng)度的帶狀線，并且把所述偏置電源端子的輸入端連接到提供直流偏置的偏置電源端子。
接著，將描述如上所構(gòu)造的本實(shí)施例的操作。
現(xiàn)在假設(shè)把已調(diào)波的頻率的信號(hào)輸入到輸入端子21。如上所述，該信號(hào)是1GHz的頻率的信號(hào)，其中頻率分布于大約調(diào)制波的頻率(20MHz)的頻帶中。
通過匹配電路/分離電路22，把輸入到所述輸入端子21的已調(diào)波的頻率的信號(hào)分成兩個(gè)，并把所述已調(diào)波的頻率的這兩個(gè)分離信號(hào)輸入到FET 23a的柵極和FET 24b的柵極。此時(shí)，所述匹配電路/分離電路22使輸入端子21一側(cè)的阻抗匹配到所述FET 23a和FET 23b的柵極端上的阻抗的每一個(gè)。
從全波短路/偏置軛流電路24a向所述FET 23a的漏極提供直流偏置。由所述FET 23a將輸出到所述FET 23a的柵極的已調(diào)波的頻率的信號(hào)放大，并將其輸出到FET 23a的漏極。
同樣地，從全波短路/偏置軛流電路24b向所述FET 23b的漏極提供直流偏置。由所述FET 23b將輸出到所述FET 23b的柵極的已調(diào)波的頻率的信號(hào)放大，并將其輸出到FET 23b的漏極。
雖然所述FET 23a和所述FET 23b具有線形特性，但是在高效操作中非線性特性是顯著的。由于所述非線性特性，經(jīng)放大的信號(hào)包括失真分量，所述經(jīng)放大的信號(hào)是由所述FET 23a放大的已調(diào)波的頻率的信號(hào)。該失真分量的例子包括已調(diào)波的頻率的信號(hào)的高階諧波的失真分量(不少于約2GHz的頻率的失真分量)、在已調(diào)波的頻率的鄰近頻率中的頻率處出現(xiàn)的3階互調(diào)失真分量(在16Hz的鄰近頻率中出現(xiàn)的失真分量)以及具有要放大的已調(diào)波的頻率的信號(hào)的不同頻率分量之間的差的頻率的2階互調(diào)失真分量(大約20MHz的頻率的失真分量)。
所述全波短路/偏置軛流電路24a允許2階互調(diào)失真分量，也就是說(shuō)允許在其中通過調(diào)制波的頻率的信號(hào)，并使高階諧波的頻率的信號(hào)短路以便將其完全反射。而且，由于在所述已調(diào)波的頻率處阻抗高，所述全波短路/偏置軛流電路24a不允許在其中通過已調(diào)波的頻率的信號(hào)。因此，當(dāng)從FET 23a的漏極輸出也包括這樣的失真分量的經(jīng)放大的信號(hào)時(shí)，對(duì)于放大器信號(hào)，把二階互調(diào)失真分量輸入到所述全波短路/偏置軛流電路24a一端，并且調(diào)制波的頻率的信號(hào)通過所述全波短路/偏置軛流電路24a。另一方面，把所述調(diào)制波的頻率的信號(hào)輸入到所述差頻倒相電路26。
對(duì)于經(jīng)放大的信號(hào)，已調(diào)波的頻率的信號(hào)不通過所述全波短路/偏置軛流電路24a，并且通過電容器27a把該信號(hào)輸出到所述組合電路/匹配電路28的一個(gè)輸入。
已通過所述全波短路/偏置軛流電路24a的調(diào)制波的頻率的信號(hào)，由通過所述差頻倒相電路26使其相位反轉(zhuǎn)180度。也就是說(shuō)，預(yù)先調(diào)整所述差頻倒相電路26的電容器31和32的電容以及電感器30的電感，使得把已通過所述差頻倒相電路26的調(diào)制波的頻率的相位反轉(zhuǎn)180度。已通過所述差頻倒相電路26的調(diào)制波的頻率的信號(hào)進(jìn)一步通過全波短路/偏置軛流電路24b，以到達(dá)FET 23b的漏極端。調(diào)制波的頻率的這個(gè)信號(hào)的相位和作為包括于所述由FET23b放大的并輸出到所述FET 23b的漏極端的經(jīng)放大的分量中的二階互調(diào)失真分量的調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位彼此相差180度。因此，調(diào)制波的頻率的這兩的信號(hào)在所述FET 23b的漏極端互相抵消。因此，在所述FET 23b的漏極端處，既然所述調(diào)制波的頻率的信號(hào)彼此抵消，由于作為二階互調(diào)失真分量的調(diào)制波的頻率的信號(hào)與已調(diào)波的頻率的信號(hào)在所述FET 23b的漏極處混頻，可防止互調(diào)失真惡化。
同樣地，在所述FET 23b處的經(jīng)放大的信號(hào)通過所述全波倒相電路26使其相位反轉(zhuǎn)180度，并到達(dá)所述FET 23a的漏極端。由于調(diào)制波的頻率的這個(gè)信號(hào)的相位與作為包括于從所述FET 23a的漏極端輸出的經(jīng)放大的信號(hào)中的二階互調(diào)失真分量的調(diào)制頻率的信號(hào)的相位相差180度，調(diào)制波的頻率的這兩個(gè)信號(hào)在所述FET 23a的漏極處彼此抵消。因此，在FET 23a處，和在所述FET 23b處一樣，由于調(diào)制波的頻率的信號(hào)與已調(diào)波的頻率的信號(hào)在漏極處混頻，可防止互調(diào)失真惡化。
而且，對(duì)于從FET 23b輸出的經(jīng)放大的信號(hào)，已調(diào)波的頻率的信號(hào)不通過所述全波短路/偏置軛流電路24b，并通過電容器27b把該信號(hào)輸出到所述組合電路/匹配電路28的另一輸入。
所述組合電路/匹配電路28將輸入到所述兩個(gè)輸入的調(diào)制波的信號(hào)彼此組合，并將組合的信號(hào)輸出到輸出端子29。此時(shí)，所述組合電路/匹配電路28將所述電容器27a和27b的一側(cè)上的阻抗的每一個(gè)匹配到輸出端子29的一側(cè)上的阻抗。
從所述輸出端子29輸出經(jīng)如此放大的已調(diào)波的信號(hào)。
雖然在本發(fā)明中，如圖2所示地構(gòu)造了所述差頻倒相電路26和全波短路/偏置軛流電路24a和24b，但是所述結(jié)構(gòu)不限于此，并可如圖3所示。
圖3示出了一種結(jié)構(gòu)，在其中使用全波短路電路64a和64b而代替所述全波短路/偏置軛流電路24a和24b，使用差頻倒相電路66代替差波倒相電路26，以及把偏置軛流電路連接到所述差頻倒相電路66。
在圖3中，所述全波短路電路64a和64b每一個(gè)是具有在已調(diào)波的頻率處1/4波長(zhǎng)長(zhǎng)度的帶狀線。所述差頻倒相電路66包括電感器33和34，以及電容器35、36和37。把電感器33的一端連接到全波短路電路64a的另一端，把電感器33的另一端連接到電感器34的一端，并且把電感器34的另一端連接到全波短路電路64b的另一端。把電容器35的一端連接到電感器33的一端，而把電容器35的另一端接地。把電容器36的一端連接到電感器33的另一端，而把電容器36的另一端接地。把電容器37的一端連接到電感器34的另一端，而把電容器37的另一端接地。
預(yù)先調(diào)整所述電感器33和34的電感，以及所述電容器35、36和37的電容，使得和在所述差頻倒相電路26的情況中一樣，當(dāng)調(diào)制波的頻率的信號(hào)通過差頻倒相電路66時(shí)，把該信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)了180度。
偏置軛流電路具有這樣的結(jié)構(gòu)，使得把電感器38的一端和電容器39的一端連接到偏置電源端子40，把所述電容器39的另一端接地，以及把所述電感器38的另一端連接到所述電感器33的另一端。
當(dāng)使用圖3中所示的電路來(lái)代替圖2中所示的電路時(shí)，可以向FET 23a和FET 23b提供直流偏置，并且還可以將通過所述差頻倒相電路66的調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)180度。因此，獲得了與當(dāng)使用圖2的電路時(shí)所獲得的相同的效果。
如上所述，在本發(fā)明的功率放大器61中，既然在所述FET 23a和FET 23b的每一個(gè)的漏極端處，調(diào)制波的頻率的信號(hào)彼此抵消，由于調(diào)制波的頻率的信號(hào)與已調(diào)波的頻率的信號(hào)在所述漏極處混頻，可防止互調(diào)失真惡化。
圖5示出了在包括層疊的介電基底71至76的介電疊片中形成的本實(shí)施例的功率放大器61的例子。
在介電基底71上，形成下面的元件匹配電路/分離電路22；FET 23a和23b；以片狀電容器形成的電容器27a和27b；以及組合電路/匹配電路28。
在置于所述介電基底71之下的介電基底72上，形成了屏蔽電極。在置于所述介電基底72之下的介電基底73上，形成了所述全波短路/偏置軛流電路24a和24b以及電感器30。在介電基底73和接地層之間形成了旁路電容25a和25b，所述接地層是所述介電基底72的屏蔽電極和所述介電基底74的屏蔽電極。
在置于所述介電基底73之下的介電基底74上，形成屏蔽電極。在置于所述介電基底73之下的介電基底75上，形成電容31和32。在置于所述介電基底75之下的介電基底76上形成屏蔽電極。
圖6示出了在半導(dǎo)體基底上的介電層上形成的本實(shí)施例的功率放大器61的例子。
在所述半導(dǎo)體基底77上，形成諸如聚酰亞胺膜之類的絕緣薄膜。在半導(dǎo)體基底77上，形成下面的元件匹配電路/分離電路22；FET 23a和23b；以及組合電路/匹配電路28。
在所述半導(dǎo)體基底77下形成介電基底78。在所述介電基底78上，形成全波短路/偏置軛流電路24a和24b，以及電容器27a和27b。在所述介電基底78和接地層之間形成旁路電容25a和25b，所述接地層是介電基底79的屏蔽電極。在所述介電基底78下，形成了在其上形成所述屏蔽電極的介電基底79，并且在所述介電基底79之下，形成了介電基底80。在所述介電基底80上，形成電容器31和32，以及電感器30。
圖7示出了在高頻陶瓷封裝中包含根據(jù)本實(shí)施例的功率放大器61的例子。圖7中所示的一個(gè)是用于高功率和用于便攜式電話機(jī)基站的。圖7的功率放大器61使用圖3的電路。
在置于所述高頻封裝81中的內(nèi)部匹配基底82上裝配了多層介電基底，其中按此順序地對(duì)半導(dǎo)體基底83a以及介電基底83b和84至88進(jìn)行分層，并且從所述高頻封裝81中引出輸入端子21、輸出端子20以及偏置電源端子40。
在半導(dǎo)體基底83a上，形成下面的元件匹配電路/分離電路22；FET 23a和23b；電容器39；以及組合電路/匹配電路28。在介電基底83b之下，形成了介電基底84。在所述介電基底84上，形成電容器27a和27b。
在所述介電基底84之下，形成在其上形成屏蔽電極的介電基底85。在所述介電基底85之下，形成介電基底86。在所述介電基底86上，形成電感器38、33和34，以及全波短路/偏置軛流電路64a和64b。在所述介電基底86和接地層之間形成旁路電容25a和25b，所述接地層是所述介電基底85的屏蔽電極。
在所述介電基底86之下，形成介電基底87。在所述介電基底87和接地層之間形成電容器35、36、37和39，所述接地層是介電基底88的屏蔽電極。在所述介電基底87之下，形成了在其上形成屏蔽電極的介電基底88。
雖然在本實(shí)施例中，已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率是1GHz，而調(diào)制波的頻率的信號(hào)的頻帶是20MHz，但是本發(fā)明不是限制的。只要所述已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率不超過所述調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶的一千倍，在本實(shí)施例中可以比在現(xiàn)有技術(shù)中更極佳地改進(jìn)互調(diào)失真。
如上所述的已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率不超過調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶的一千倍的情況的例子包括下述首先，存在這樣的情況，其中使用CDMA 2000作為通信模式。在此情況中，使用800MHz的頻率的信號(hào)和2GHz的頻率的信號(hào)作為已調(diào)波的頻率的信號(hào)。當(dāng)在CDMA 2000中使用800MHz頻帶的頻率的信號(hào)作為已調(diào)波的頻率的信號(hào)時(shí)，調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶是1.23MHz，使得已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率不超過調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶的一千倍。因此，可極佳地改進(jìn)互調(diào)失真。
而且，CDMA 2000的2GHz波段是專門用于數(shù)據(jù)通信的頻帶，并且使用多條信道來(lái)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信。也就是說(shuō)，對(duì)于高速通信，通過使用對(duì)應(yīng)于最多三條信道的一個(gè)頻帶來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，并且當(dāng)使用對(duì)應(yīng)于最多三條信道的所述頻帶時(shí)，調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶是3.69MHz。如上所述，當(dāng)用個(gè)人計(jì)算機(jī)和集成了PDA和便攜式電話機(jī)功能的終端來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，使用CDMA 2000中的2GHz波段。在此情況下，已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率也不超過調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶的一千倍，使得可以比在現(xiàn)有技術(shù)中更極佳地改進(jìn)互調(diào)失真。
而且，在作為無(wú)線LAN標(biāo)準(zhǔn)的IEEE 802.11a中，使用5GHz波段作為已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率，而調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶是20MHz，使得類似于上述的情況可極佳地改進(jìn)互調(diào)失真。
而且，在所謂的第4代移動(dòng)通信中，使用5GHz波段作為已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率，而調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶是10MHz頻帶。因此，同樣在此情況中，由于已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率不超過調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶的一千倍，使得可以比在現(xiàn)有技術(shù)中更極佳地改進(jìn)互調(diào)失真。
而且，數(shù)字電視廣播的廣播站和中繼站使用400MHz到700MHz的頻率作為已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率。調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶是6MHz。因此，同樣在此情況中，由于已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率不超過調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶的一千倍，使得可以比在現(xiàn)有技術(shù)中更極佳地改進(jìn)互調(diào)失真。
雖然在本發(fā)明中，所述全波短路/偏置軛流電路將已調(diào)波的頻率的高階諧波的頻率處的阻抗短路，但可以這樣設(shè)計(jì)它們，以便允許已調(diào)波的頻率的高階諧波的頻率的信號(hào)能夠通過它們。在此情況中，作為功率放大器，獲得了更佳的特性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過將所述全波短路/偏置軛流電路24a和24b等，以及所述差頻倒相電路26彼此集成，也就是說(shuō)把這些電路集成于一層中，可降低電路的整體尺寸。接著，將描述本發(fā)明的第2實(shí)施例。
圖4示出了根據(jù)第2實(shí)施例的功率放大器62的結(jié)構(gòu)。
例如，把本實(shí)施例的功率放大器62作為第1實(shí)施例中所描述的圖9的無(wú)線電電路63的功率放大器5使用。
把匹配電路/分離電路41的輸入連接到功率放大器62的輸入端子21。分別把FET 42a的柵極、FET 42b的柵極以及FET 42c的柵極連接到匹配電路/分離電路41的三個(gè)輸出。
把FET 42a的漏極通過用于斷開直流的電容器27a連接到組合電路/匹配電路28的兩個(gè)輸入之一。把FET 42c的漏極通過用于斷開直流的電容器27b連接到組合電路/匹配電路28的另一輸入。把組合電路/匹配電路28的輸出連接到輸出端子29。由終接電阻器48端接FET 42b的漏極。
把FET 42a、42b和42c的源極接地。把全波短路電路43a的一端連接到FET 42a的漏極。同樣地，把全波短路電路43d的一端連接到FET 42c的漏極。而且，把全波短路電路43b的一端連接到未說(shuō)明的連接到FET 42b的漏極的分離電路的一個(gè)輸出，并把全波短路電路43c的一端連接到所述分離電路的另一輸出。
把倒相放大器45a連接于全波短路電路43a的另一端和全波短路電路43b的另一端之間。分別把用于旁路全波的電容器44a的一端和用于旁路全波的電容器46a的一端連接到倒相放大器45a的輸出和輸入。把電容器44a的另一端和電容器46a的另一端接地。
把倒相放大器45b連接于全波短路電路43d的另一端和全波短路電路43c的另一端之間。分別把用于旁路全波的電容器44b的一端和用于旁路全波的電容器46b的一端連接到倒相放大器45b的輸出和輸入。把電容器44b的另一端和電容器46b的另一端接地。
類似于第1實(shí)施例的輸入端子，輸入端子21是輸入作為輸入信號(hào)的已調(diào)波的頻率的信號(hào)的端子。輸出端子29是輸出作為輸出信號(hào)的經(jīng)放大的信號(hào)的端子。
匹配電路/分離電路42是將輸入端子21端上的阻抗與FET 42a、42b和42c的柵極端上的阻抗的每一個(gè)相匹配，并將從輸入端子21輸入的已調(diào)波的頻率的信號(hào)分成3個(gè)，并將分離信號(hào)輸入到FET 42a、42b和42c的柵極的電路。
FET 42a、42b和42c是將輸入到它們的柵極的已調(diào)波的頻率的信號(hào)的功率放大的放大元件。假設(shè)FET 42b的尺寸小于FET 42a和FET 42c的尺寸小。而且假設(shè)FET 42a和FET 42c具有相同的FET尺寸。
全波短路電路43a、43b和43c是具有不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)(大約1GHz的頻率的信號(hào))通過而允許調(diào)制波的頻率的信號(hào)(大約20MHz的頻率的信號(hào))通過的濾波器功能、使阻抗在所述已調(diào)波的頻率的高階諧波的頻率處短路的功能的電路。
倒相放大器45a和45b是放大調(diào)制波的頻率的信號(hào)，而把它們的相位反轉(zhuǎn)180度的電路。
組合電路/匹配電路28是使電容器27a和27b的一端上的阻抗的每一個(gè)與輸出端子29的一端上的阻抗相匹配，以及將已通過所述電容器27a的經(jīng)放大的信號(hào)與已通過所述電容器27b的經(jīng)放大的信號(hào)相組合，并向所述輸出端子29輸出該組合信號(hào)的電路。
接著，將描述如上所構(gòu)造的本實(shí)施例的操作。
現(xiàn)在假設(shè)把已調(diào)波的頻率的信號(hào)輸入到輸入端子21。如上所述，該信號(hào)是1GHz的頻率的信號(hào)，其中頻率分布于大約調(diào)制波的頻率(20MHz)的頻帶中。
通過匹配電路/分離電路41，把輸入到所述輸入端子21的已調(diào)波的頻率的信號(hào)分成3個(gè)，并從輸出把所述已調(diào)波的頻率的這3個(gè)分離信號(hào)輸入到FET42a的柵極、FET 42b的柵極和FET 42c的柵極。此時(shí)，所述匹配電路/分離電路41使輸入端子21一側(cè)的阻抗匹配到FET 42a、42b和42c的柵極端上的阻抗的每一個(gè)。
由所述FET 42a、42b和42c將輸出到所述FET 42a、42b和42c的柵極的已調(diào)波的頻率的信號(hào)放大，并將其輸出到FET 42a、42b和42c的漏極。
雖然類似于第1實(shí)施例，所述FET 42a、42b和42c具有線形特性，但是在高頻操作中非線性特性是顯著的。由于所述非線性特性，經(jīng)放大的信號(hào)包括失真分量，所述經(jīng)放大的信號(hào)是由所述FET 42a、42b和42c放大的已調(diào)波的頻率的信號(hào)。該失真分量的例子包括已調(diào)波的頻率的信號(hào)的高階諧波的失真分量(不少于約2GHz的頻率的失真分量)、在已調(diào)波的頻率的鄰近頻率中的頻率處出現(xiàn)的3階互調(diào)失真分量(在1GHz的鄰近頻率中出現(xiàn)的失真分量)以及具有要放大的已調(diào)波的頻率的信號(hào)的不同頻率分量之間的差的頻率的2階互調(diào)失真分量(大約20MHz的頻率的失真分量)。
所述全波短路43a、43b、43c和43d允許2階互調(diào)失真分量，也就是說(shuō)允許在其中通過調(diào)制波的頻率的信號(hào)，并使高階諧波的頻率的信號(hào)短路以便將其完全反射。而且，由于在所述已調(diào)波的頻率處阻抗高，所述全波短路43a、43b、43c和43d不允許在其中通過已調(diào)波的頻率的信號(hào)。
因此，當(dāng)從FET 42a和42c的漏極輸出也包括這樣的失真分量的經(jīng)放大的信號(hào)時(shí)，對(duì)于放大器信號(hào)，二階互調(diào)失真分量分別通過全波短路電路43a和43d。
另一方面，當(dāng)從FET 42b的漏極輸出包括這樣的失真分量的經(jīng)放大的信號(hào)時(shí)，對(duì)于經(jīng)放大的信號(hào)，二階互調(diào)失真分量分以及高階諧波的頻率的失真分量通過全波短路電路43b和43c。然后，由用于斷開全波的電容器44a和44b將高階諧波的頻率的信號(hào)旁路接地。而且，對(duì)于經(jīng)放大的信號(hào)，已調(diào)波的旁路的信號(hào)不通過所述全波短路電路43b和43c，并且由終接電阻器48將其端接。
要被輸入到倒相放大器45a和45b的調(diào)制頻率的信號(hào)通過所述全波短路電路43b和43c。倒相放大器45a和45b放大調(diào)制頻率的輸入信號(hào)，而將該信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)180度。
已由所述倒相放大器45a放大的調(diào)制頻率的信號(hào)通過全波短路電路43a，以到達(dá)FET 42a的漏極端。當(dāng)通過所述全波短路電路43a時(shí)，由于在所述全波短路電路43a處的損耗，調(diào)制波的頻率的信號(hào)有些衰減。
預(yù)先調(diào)節(jié)倒相放大器45a的增益，使得在由倒相放大器45a反轉(zhuǎn)和放大之后從倒相放大器45a輸出的信號(hào)的幅度與包含于從FET 42a的漏極端輸出的經(jīng)放大的信號(hào)之中的調(diào)制波的頻率的信號(hào)的幅度相同，所述倒相放大器45a的信號(hào)已通過全波短路電路43a，而由于在所述全波短路電路43a處的損耗而衰減，并且已到達(dá)FET 42a的漏極端。
因此，已到達(dá)FET 42a的漏極端的調(diào)制波的頻率的信號(hào)和包含于從所述FET42a的漏極端輸出的經(jīng)放大的信號(hào)中的調(diào)制波的頻率的信號(hào)是相同幅度而相反相位的。因此，由于調(diào)制波的頻率的這兩個(gè)信號(hào)彼此抵消，由于作為二階互調(diào)失真分量的調(diào)制波的頻率的信號(hào)與已調(diào)波的信號(hào)在FET 42b的漏極處的混頻，可防止互調(diào)失真惡化。
同樣地，由所述倒相放大器45b放大的調(diào)制波的頻率的信號(hào)通過全波短路電路43d，以到達(dá)FET 42c的漏極端。當(dāng)通過所述全波短路電路43d時(shí)，由于在所述全波短路電路43d處的損耗，調(diào)制波的頻率的信號(hào)有些衰減。
預(yù)先調(diào)節(jié)倒相放大器45b的增益，使得在由倒相放大器45b反轉(zhuǎn)和放大之后從倒相放大器45b輸出的信號(hào)的幅度與包含于從FET 42c的漏極端輸出的經(jīng)放大的信號(hào)之中的調(diào)制波的頻率的信號(hào)的幅度相同，所述倒相放大器45a的信號(hào)已通過全波短路電路43b，而由于在所述全波短路電路43b處的損耗而衰減，并且已到達(dá)FET 42c的漏極端。
因此，已到達(dá)FET 42c的漏極端的調(diào)制波的頻率的信號(hào)和包含于從所述FET42c的漏極端輸出的經(jīng)放大的信號(hào)中的調(diào)制波的頻率的信號(hào)是相同幅度而相反相位的。因此，由于調(diào)制波的頻率的這兩個(gè)信號(hào)彼此抵消，由于作為二階互調(diào)失真分量的調(diào)制波的頻率的信號(hào)與已調(diào)波的信號(hào)在FET 42c的漏極處的混頻，可防止3階互調(diào)失真惡化。
類似于第1實(shí)施例，通過組合電路/匹配電路28使從FET 42a和FET 42c的漏極輸出的經(jīng)放大的信號(hào)的阻抗匹配，并把它們互相組合，以及把它們輸出到輸出端子29。
如上所述，在本實(shí)施例的功率放大器62中，由于在FET 42a和FET 42b的漏極端處，調(diào)制波的頻率的信號(hào)彼此抵消，由于調(diào)制波的頻率的信號(hào)與已調(diào)制波的頻率的信號(hào)在漏極處的混頻，可防止互調(diào)失真惡化。
此外，在本實(shí)施例的功率放大器62中，即使當(dāng)由于在所述全波短路電路43a、43b、43c和43d處的損耗而使調(diào)制波的頻率的信號(hào)衰減，由于由倒相放大器45a和45b將調(diào)制波的頻率的信號(hào)放大，可使FET 42a和FET 42b的漏極端處的調(diào)制波的頻率的這兩個(gè)信號(hào)幅度上相同而相位上相反。因此，在盡可能多地使用FET 42a的線性性等的寬頻帶中可獲得低失真特性。
此外，由于FET 42b的FET尺寸小于FET 42a和FET 42c的尺寸，并因此增加了倒相放大器45a和45b的增益，可以降低輸入到FET 42b的已調(diào)波的頻率的信號(hào)，使得可提高功率放大器62的效率。此外，在這樣的情況下，從FET 42b的漏極輸出的經(jīng)放大的信號(hào)比那些從FET 42a和FET 42c的漏極處輸出的信號(hào)弱。因此，當(dāng)從輸出端子29輸出與從FET 42a和FET 42c輸出的經(jīng)放大的信號(hào)相結(jié)合而不是由終接電阻器48端接的FET 42b的經(jīng)放大的信號(hào)時(shí)，失真分量幾乎不平均增加。因此，可以從輸出端子29輸出與從FET 42a和FET 42c輸出的經(jīng)放大的信號(hào)相結(jié)合的而不是由終接電阻器48端接的FET42b的經(jīng)放大的信號(hào)。
圖8示出了在多層介電基底中形成本實(shí)施例的功率放大器62的例子。
在介電基底91上，形成下面的元件匹配電路/分離電路41；FET 42a、42b和42c；倒相放大器45a和45b；片狀電容器的電容器27a和27b；以及組合電路/匹配電路28。在所述介電基底91下，形成了在其上形成屏蔽電極的介電基底92。
在所述介電基底92之下，形成了介電基底93。在所述介電基底93上，形成了所述全波短路電路43a、43b、43c和43d。在介電基底93和接地層之間形成了電容器44a、44b、46a和46b，所述接地層是介電基底94的屏蔽電極。在介電基底92下，形成了在其上形成屏蔽電極的介電基底94。
雖然本實(shí)施例中FET 42a和42b的FET尺寸是相同的，但是本發(fā)明不限于此。FET 42a和FET 42c的FET尺寸可以不同。在此情況下，較佳的是FET 42b的FET尺寸小于FET 42a和FET 42c的FET尺寸中較小的一個(gè)。
此外，代替本實(shí)施例的終接電阻器48，可使用下面的元件包括電容器、電感器和電阻器的組合的終接負(fù)載；包括電容器和電阻器的組合的終接負(fù)載；包括電感器和電阻器的組合的終接負(fù)載；以及包括電容器和電感器的組合的終接負(fù)載。
從功率放大器中可獲得與從本實(shí)施例中獲得的類似的效果，所述功率放大器中沒有提供所述第2實(shí)施例的功率放大器62的FET 42c、全波短路電路43c和43d、倒相放大器45b、電容器45b和46b，以及電容器27b。
也就是說(shuō)，在圖4中，用將輸入分離成2個(gè)的匹配電路/分離電路代替匹配電路/分離電路41，并用向輸出端子29輸出已通過電容器27a的經(jīng)放大的信號(hào)并匹配其阻抗的匹配電路代替組合電路/匹配電路28。這樣做，也可以獲得與從本實(shí)施例中獲得的類似的效果。
此外，雖然在所述第2實(shí)施例的倒相放大器62中，F(xiàn)ET 42a和42c在數(shù)量上是2個(gè)，并且用于抵消調(diào)制波的頻率的信號(hào)的FET 42b在數(shù)量上是1個(gè)，把所述FET 42a和42c的經(jīng)放大的信號(hào)輸出到輸出端子，但是本發(fā)明不限于此。所述功率放大器可具有一個(gè)用于抵消調(diào)制波的頻率的信號(hào)的FET，以及(N-1)個(gè)FET，把這些FET的經(jīng)放大的信號(hào)輸出到輸出端子。在此情況下，把將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)的匹配電路/分離電路的對(duì)應(yīng)的輸出連接到(N-1)個(gè)FET的柵極的每一個(gè)。把所述匹配電路/分離電路的剩余的一個(gè)輸出連接到用于抵消調(diào)制波的頻率的信號(hào)的FET的柵極。把具有與圖4的全波短路電路43b、電容器46a、倒相放大器45a、電容器44a、全波短路電路43a以及電容器27a的電路部分同等結(jié)構(gòu)的電路連接于(N-1)個(gè)FET的每一個(gè)與用于抵消調(diào)制波的頻率的信號(hào)的FET之間。而且，從(N-1)個(gè)FET的每一個(gè)輸出的信號(hào)通過每個(gè)FET的等價(jià)于電容器27a的電容器，并把該信號(hào)從組合電路/匹配電路輸出到輸出端子29，所述組合電路/匹配電路組合(N-1)個(gè)輸入并匹配其阻抗。
此外，雖然在本實(shí)施例中，在FET 42b的漏極處，在延伸到FET 42a和42c的電路線上提供了全波短路電路43b和全波短路電路43c，但本發(fā)明不限于此?？梢允褂眠@樣的結(jié)構(gòu)，使得把全波短路電路的一端連接到FET 42b的一端，而把全波短路電路的另一端連接到倒相放大器45a的輸入和倒相放大器45b的輸入。在這樣的功率放大器中，可以如上所述的提供(N-1)個(gè)FET，把它們的經(jīng)放大的信號(hào)輸出到輸出端子。通過這樣做，可以減少全波短路電路的數(shù)量。
如上所述，對(duì)于在從FET 42b的漏極延伸到FET 42a和42c的電路線上的元件，可以用一個(gè)公用元件替代全波短路電路43b和全波短路電路43c，并且進(jìn)一步可以用一個(gè)公用元件替代從FET 42b的漏極延伸到FET 42a和42c的電路線上的所有的或某些元件。
例如，所述在從FET 42b的漏極延伸到FET 42a的漏極的線上的元件的全波短路電路43b和電容器46a，以及從FET 42b的漏極延伸到FET 42c的漏極的電路部分的全波短路電路43c和電容器36c，它們的每一個(gè)可由一公用元件替代。也就是說(shuō)把全波短路電路的一端連接到FET 42b的漏極，并且用未說(shuō)明的分離電路把來(lái)自所述全波短路電路的另一端的輸出分成2個(gè)。把兩個(gè)分離輸出之一連接到倒相放大器45a的輸入，把另一輸出連接到倒相放大器45b的輸入。而且，把替代電容器46a和46b的電容器的一端連接到全波短路電路的另一端，而把電容器的另一端接地。
而且，例如在從FET 42b的漏極延伸到FET 42a的漏極的線上的電路部分的全波短路電路43b、電容器46a和倒相放大器45a，以及從FET 42b的漏極延伸到FET 42c的漏極的線上的電路部分的全波短路電路43c、電容器46b和倒相放大器46b，它們的每一個(gè)可由一公用元件替代。也就是說(shuō)把全波短路電路的一端連接到FET 42b的漏極，把電容器的一端和倒相放大器的輸入連接到所述全波短路電路的另一端，把電容器的另一端接地，把未說(shuō)明的分離電路的輸入連接到倒相放大器的輸出，把由所述分離電路分離成兩個(gè)的輸出連接到所述全波短路電路43a的另一端和所述全波短路電路43d的另一端，以及把電容器44a和44b連接到全波短路電路43a和43d的另一端。
而且，例如從FET 42b的漏極延伸到FET 42a的漏極的電路部分的全波短路電路43b、電容器46a、倒相放大器45a和電容器44a，以及從FET 42b的漏極延伸到FET 42c的漏極的電路部分的全波短路電路43c、電容器46b、倒相放大器46b和電容器44b，它們的每一個(gè)可由一公用元件替代。也就是說(shuō)把全波短路電路的一端連接到FET 42b的漏極，把電容器之一的一端和倒相放大器的輸入連接到所述全波短路電路的另一端，把電容器的另一端接地，把另一電容器和未說(shuō)明的分離電路的輸入連接到倒相放大器的輸出，把該電容器的另一端接地，把由所述分離電路分離成兩個(gè)的輸出連接到所述全波短路電路43a的另一端和所述全波短路電路43d的另一端。
而且，例如從FET 42b的漏極延伸到FET 42a的漏極的電路部分的全波短路電路43b、電容器46a、倒相放大器45a、電容器44a和全波短路電路43a，以及從FET 42b的漏極延伸到FET 42c的漏極的電路部分的全波短路電路43c、電容器46b、倒相放大器46b、電容器44b和全波短路電路43d，它們的每一個(gè)可由一公用元件替代。也就是說(shuō)把全波短路電路之一的一端連接到FET 42b的漏極，把電容器之一的一端和倒相放大器的輸入連接到所述全波短路電路的另一端，把電容器的另一端接地，把另一電容器和另一全波短路電路的另一端連接到倒相放大器的輸出，把未說(shuō)明的分離電路的輸入連接到全波短路電路的另一端，把由所述分離電路分離成兩個(gè)的輸出連接到FET 42a的漏極和FET 42c的漏極。
要注意到在這樣的功率放大器中，可以如上所述的提供(N-1)個(gè)FET，把它們的經(jīng)放大的信號(hào)輸出到輸出端子。
此外，所述功率放大器可包括多個(gè)第1實(shí)施例和第2實(shí)施例中描述的功率放大器的組合。
例如，組合兩個(gè)圖4的功率放大器62意味著用一個(gè)公用元件替代所述兩個(gè)功率放大器62的匹配電路/分離電路41。也就是說(shuō)，用一個(gè)公用元件替代所述匹配電路/分離電路41意味著把兩個(gè)匹配電路/分離電路41實(shí)現(xiàn)為一個(gè)匹配電路/分離電路。所述公用匹配電路/分離電路通過一個(gè)輸入端子21接收已調(diào)波的頻率的信號(hào)，并將該信號(hào)分離成6個(gè)。對(duì)于這6個(gè)信號(hào)，把3個(gè)輸出輸入到功率放大器62之一的FET，而把剩下的3個(gè)輸出輸入到另一功率放大器62的FET。
類似地用一個(gè)公用元件替代組合電路/匹配電路28。也就是說(shuō)，用一個(gè)公用元件替代組合電路/匹配電路28意味著把兩個(gè)組合電路/匹配電路28實(shí)現(xiàn)為一個(gè)電路。所述公用組合電路/匹配電路28組合4個(gè)經(jīng)放大的信號(hào)，并將組合信號(hào)輸出到一個(gè)輸入端子29，并匹配其阻抗。把已通過功率放大器62之一的電容器27a和27b的經(jīng)放大的信號(hào)輸入到所述公用組合電路/匹配電路的兩個(gè)輸入，并且把已通過另一功率放大器62的電容器27a和27b的經(jīng)放大的信號(hào)輸入到所述公用組合電路/匹配電路28的剩余兩個(gè)輸入。由所述公用組合電路/匹配電路組合這4個(gè)經(jīng)放大的信號(hào)，使它們的阻抗匹配，并把它們從一個(gè)輸出端子29輸出。
通過這樣做，還可以獲得包括多個(gè)和/或多類下面元件的組合的功率放大器第1實(shí)施例的功率放大器61；第2實(shí)施例的功率放大器62；以及作為第2實(shí)施例中所描述的功率放大器62的修正的功率放大器。如上所述，由于功率放大器的匹配電路/分離電路包括多個(gè)和/或多類上述實(shí)施例的功率放大器的組合，類似于上面給出的描述，使用一個(gè)公用元件替代組合的功率放大器的匹配電路/分離電路。同樣地，由于作為包括多個(gè)和/或多類上述實(shí)施例的功率放大器的功率放大器的組合電路/匹配電路，一個(gè)替代組合的功率放大器的組合電路/匹配電路的公用元件得到使用。如上所述，從包括所述實(shí)施例的功率放大器的組合的功率放大器中可獲得與從所述實(shí)施例中所獲得的類似的效果。
實(shí)施例的FET是本發(fā)明的放大元件的例子。實(shí)施例的全波短路電路是本發(fā)明的濾波器的例子。實(shí)施例的FET 23a是本發(fā)明的第1放大元件的例子。實(shí)施例的FET 23b是本發(fā)明的第2放大元件的例子。實(shí)施例的全波短路/偏置軛流電路24a是本發(fā)明的第1濾波器的例子。實(shí)施例的全波短路/偏置軛流電路24b是本發(fā)明的第2濾波器的例子。實(shí)施例的FET 42a是本發(fā)明的第1放大元件的例子。實(shí)施例的FET 42c是本發(fā)明的第1放大元件的例子。實(shí)施例的FET 42b是本發(fā)明的第2放大元件的例子。
本發(fā)明的放大元件不限于實(shí)施例的FET，并且可以是諸如晶體管之類的其它類型的放大元件。
此外，本發(fā)明的無(wú)線電通信裝置的例子包括諸如便攜式電話機(jī)、PHS(個(gè)人手持電話系統(tǒng))、車載電話機(jī)、列車無(wú)線電電話機(jī)、海上移動(dòng)無(wú)線電電話機(jī)、航空無(wú)線電電話機(jī)、無(wú)繩電話機(jī)和無(wú)線電尋呼機(jī)之類的移動(dòng)無(wú)線電裝置及其基站裝置。
如可從上述給出的描述中清楚地看出，本發(fā)明能夠提供一種結(jié)構(gòu)上不同于常規(guī)功率放大器的結(jié)構(gòu)的功率放大器、功率放大方法和無(wú)線電通信裝置，所述功率放大器能夠降低放大元件的輸出端上的電路部分在調(diào)制波的頻率處的阻抗。
而且，本發(fā)明能夠提供一種功率放大器、功率放大方法和無(wú)線電通信裝置，所述功率放大器能夠使放大元件的輸出端上的電路部分在調(diào)制波的頻率處的阻抗較低，并能夠更有效地使用放大元件的線性性。
權(quán)利要求
1.一種功率放大器，其特征在于包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成2個(gè)；第1放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的一個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的另一輸出；組合電路，將所述第1放大元件的輸出與所述第2放大元件的輸出組合，以輸出組合信號(hào)；第1濾波器，使其一端連接到所述第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及倒相電路，把它連接于所述第1濾波器的另一端和所述第2濾波器的另一端之間，所述倒相電路允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過，而將調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的功率放大器，其特征在于所述倒相電路包括電感器和電容器。
3.如權(quán)利要求2所述的功率放大器，其特征在于所述倒相電路包括電感器，使其一端連接到所述第1濾波器的另一端，而使其另一端連接到所述第2濾波器的另一端；第1電容器，使其一端連接到所述電感器的一端，而使其另一端接地；以及第2電容器，使其一端連接到所述電感器的另一端，而使其另一端接地，以及其中所述倒相電路的一端是所述電感器的一端，而所述倒相電路的另一端是所述電感器的另一端。
4.如權(quán)利要求1所述的功率放大器，其特征在于進(jìn)一步包括偏置軛流電路，把它連接所述第1濾波器、所述第2濾波器和所述倒相電路的至少一個(gè)，所述偏置軛流電路提供偏置電壓。
5.如權(quán)利要求2所述的功率放大器，其特征在于所述倒相電路包括第1電感器；第2電感器；第1電容器；第2電容器；以及第3電容器，其中所述第1電感器使其一端連接到所述第1濾波器的另一端，而使其另一端連接到所述第2電感器的一端，所述第2電感器使其另一端連接到所述第2濾波器的另一端，所述第1電容器使其一端連接到所述第1電感器的一端，而使其另一端接地，所述第2電容器使其一端連接到所述第1電感器的另一端，而使其另一端接地，以及所述第3電容器使其一端連接到所述第2電感器的另一端，而使其另一端接地，以及其中所述倒相電路的一端是所述第1電感器的一端，而所述倒相電路的另一端是所述第2電感器的另一端。
6.如權(quán)利要求5所述的功率放大器，其特征在于所述倒相電路包括第4電感器，使其一端連接到偏置電源，而使其另一端連接到所述第1電感器的另一端；以及第4電容器，把它連接到所述第4電感器的一端，而使其另一端接地。
7.一種功率放大器，其特征在于包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成至少2個(gè)；第1放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的一個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到所述分離電路的另一輸出；第1濾波器，使其一端連接到所述第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及倒相放大器，使其輸出連接到所述第1濾波器的另一端，而使其輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)，其中至少把所述第1放大元件的所述輸出輸出到外面。
8.一種功率放大器，其特征在于包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；第1濾波器，使其一端連接到(N-1)分離電路的輸入，該電路將其輸入分離成(N-1)個(gè)并使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大器，使其輸入連接到所述第2濾波器的另一端，而使其輸出連接到所述第1濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)。
9.一種功率放大器，其特征在于包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；(N-1)個(gè)第1濾波器，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大器，使其輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)，其中把所述(N-1)個(gè)第1濾波器的所述其它端連接到(N-1)個(gè)(N-1)分離電路的輸出，所述分離電路將其輸入分離成(N-1)并連接到所述倒相放大器的一個(gè)輸出。
10.一種功率放大器，其特征在于包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；(N-1)個(gè)第1濾波器，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波器，使其一端連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及(N-1)個(gè)倒相放大器，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波器的另端，而使它們的輸入連接到(N-1)分離電路的(N-1)個(gè)輸出，所述分離電路將其輸入分成(N-1)個(gè)并且使它們的輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)。
11.一種功率放大器，其特征在于包括分離電路，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大元件，使它們的輸入連接到所述分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出；第2放大元件，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出；(N-1)個(gè)第1濾波器，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；(N-1)個(gè)倒相放大器，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波器的另端，所述倒相放大器將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；(N-1)個(gè)第2濾波器，使其一端連接到所述(N-1)個(gè)倒相放大器的輸入，而使其另一端連接到(N-1)分離電路的(N-1)個(gè)輸出，所述分離電路將其輸入分離成(N-1)個(gè)并被連接到所述第2放大元件的輸出，所述第2濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及組合電路，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大元件的輸出，以輸出組合信號(hào)。
12.如權(quán)利要求7至11任一項(xiàng)所述的功率放大器，其特征在于所述第2放大元件的所述輸出是端接的。
13.如權(quán)利要求12所述的功率放大器，其特征在于所述第2放大元件的所述輸出是端接的，意味著把終接電阻器連接到所述第2放大元件的輸出，或者意味著把包括電容器和/或電感器的終接負(fù)載連接到所述第2放大元件的輸出。
14.如權(quán)利要求7至11任一項(xiàng)所述的功率放大器，其特征在于所述第2放大元件在放大元件尺寸上小于所述第1放大元件。
15.如權(quán)利要求1至6和8至11中任一項(xiàng)所述的包括多個(gè)功率放大器的功率放大器，其特征在于用一個(gè)公用元件替代所述功率放大器的所述分離電路，而輸入相同的已調(diào)波的頻率的信號(hào)，以及用一個(gè)公用元件替代所述功率放大器的所述組合電路，并輸出由信號(hào)組合產(chǎn)生的一個(gè)輸出信號(hào)。
16.一種功率放大器，其特征在于包括多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求7的功率放大器；以及組合電路，通過信號(hào)組合產(chǎn)生要輸出到所述功率放大器的外面的輸出，并輸出所述輸出，其中用一個(gè)公用元件替代所述功率放大器的所述分離電路，并且輸入相同的已調(diào)波的頻率的信號(hào)。
17.一種具有多層介電基底的功率放大器，其特征在于在所述介電基底上形成根據(jù)權(quán)利要求1至11的任一項(xiàng)的功率放大器。
18.如權(quán)利要求17所述的功率放大器，其特征在于所述多層介電基底包括置于其上的半導(dǎo)體基底；置于所述半導(dǎo)體基底之下的多層介電基底。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率放大器，其特征在于包括內(nèi)部匹配基底，在其中配置所述多層介電基底。
20.如權(quán)利要求1至11的任一項(xiàng)所述的功率放大器，其特征在于所述已調(diào)波的頻率的信號(hào)的頻率不超過所述調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的頻帶1000倍。
21.如權(quán)利要求1至11的任一項(xiàng)所述的功率放大器，其特征在于所述第1濾波器和所述第2濾波器允許調(diào)制波的頻率的信號(hào)的諧波分量通過。
22.一種具有至少一個(gè)輸出發(fā)射波的發(fā)射電路的無(wú)線電通信裝置，其特征在于所述發(fā)射電路使用根據(jù)權(quán)利要求1至11的任一項(xiàng)的功率放大器。
23.一種功率放大方法，其特征在于包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成2個(gè)；第1放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的另一輸出，并將其輸入放大；組合步驟，將所述第1放大步驟的輸出與所述第2放大步驟的輸出組合，以輸出組合信號(hào)；第1濾波步驟，使其一端連接到所述第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相步驟，把它連接于所述第1濾波步驟的另一端和所述第2濾波步驟的另一端之間，所述倒相步驟允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過，而將調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)。
24.一種功率放大方法，其特征在于包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成至少2個(gè)；第1放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到所述分離步驟的另一輸出，并將其輸入放大；第1濾波步驟，使其一端連接到所述第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及倒相放大步驟，使其輸出連接到所述第1濾波步驟的另一端，而使其輸入連接到所述第2濾波步驟的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)，其中至少把所述第1放大步驟的所述輸出輸出到外面。
25.一種功率放大方法，其特征在于包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到所述分離步驟的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離步驟的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第1濾波步驟，使其一端連接到(N-1)分離步驟的輸入，將其輸入分離成(N-1)個(gè)并使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波器不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大步驟，使其輸入連接到所述第2濾波步驟的另一端，而使其輸出連接到所述第1濾波步驟的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)。
26.一種功率放大方法，其特征在于包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到分離電路的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離步驟的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；(N-1)個(gè)第1濾波步驟，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；倒相放大步驟，使其輸入連接到所述第2濾波步驟的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)，其中把所述(N-1)個(gè)第1濾波步驟的所述其它端連接到(N-1)個(gè)(N-1)分離步驟的輸出，所述分離步驟將其輸入分離成(N-1)并被連接到所述倒相放大步驟的一個(gè)輸出。
27.一種功率放大方法，其特征在于包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到所述分離步驟的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離電路的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離電路的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；(N-1)個(gè)第1濾波步驟，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；第2濾波步驟，使其一端連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及(N-1)個(gè)倒相放大步驟，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波步驟的另端，而使它們的輸入連接到(N-1)分離步驟的(N-1)個(gè)輸出，所述分離步驟將其輸入分成(N-1)個(gè)并且使它們的輸入連接到所述第2濾波器的另一端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)。
28.一種功率放大方法，其特征在于包括以下步驟分離步驟，它將已調(diào)波的頻率的信號(hào)分離成N個(gè)(N是不小于3的整數(shù))；(N-1)個(gè)第1放大步驟，使它們的輸入連接到所述分離步驟的N個(gè)輸出中的(N-1)個(gè)輸出，并將它們的輸入放大；第2放大步驟，使其輸入連接到除了所述分離步驟的(N-1)個(gè)輸出之外的所述分離步驟的一個(gè)輸出，并將其輸入放大；(N-1)個(gè)第1濾波步驟，使它們的一端連接到所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，所述第1濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許已調(diào)波的調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；(N-1)個(gè)倒相放大步驟，使它們的輸出連接到所述(N-1)個(gè)第1濾波步驟的另端，所述倒相放大步驟將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)放大，而將調(diào)制波的頻帶的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)；(N-1)個(gè)第2濾波步驟，使其一端連接到所述(N-1)個(gè)倒相放大步驟的輸入，而使其另一端連接到(N-1)分離步驟的(N-1)個(gè)輸出，所述分離步驟將其輸入分離成(N-1)個(gè)并被連接到所述第2放大步驟的輸出，所述第2濾波步驟不允許已調(diào)波的頻率的信號(hào)通過，而允許調(diào)制波的頻帶的信號(hào)通過；以及組合步驟，至少組合所述(N-1)個(gè)第1放大步驟的輸出，以輸出組合信號(hào)。
全文摘要
放大元件輸出端的電路部分的阻抗在調(diào)制波的頻率處較低是困難的，因此，更有效地使用放大元件的線性性是困難的。由不同的頻率倒相電路將包含于從FET輸出的經(jīng)放大的信號(hào)中的調(diào)制波的頻率的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)。經(jīng)反轉(zhuǎn)的調(diào)制波的頻率的信號(hào)和包含于從FET輸出的經(jīng)放大的信號(hào)之中的已調(diào)波的頻率的信號(hào)在所述FET的漏極處彼此抵消。在所述FET的漏極處，包含于FET的經(jīng)放大的信號(hào)之中的調(diào)制波頻率的信號(hào)與從FET輸出的調(diào)制波頻率的信號(hào)彼此抵消。
文檔編號(hào)H03F3/60GK1420626SQ02152229
公開日2003年5月28日 申請(qǐng)日期2002年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月16日
發(fā)明者石田薰, 松吉俊滿, 宮地正之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社