專利名稱：具有較寬的輸出功率動(dòng)態(tài)范圍的放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠設(shè)定較高的輸出功率動(dòng)態(tài)范圍并具有基本上恒定的額外功率效率的放大器。
本發(fā)明更特別地涉及得到一種用于微波信號、特別是用于衛(wèi)星發(fā)射機(jī)的固態(tài)(solid state)功率放大器，其適合于在接近于例如30GHz的頻率范圍內(nèi)工作，并且其包括通過適配器并行地對公共負(fù)載進(jìn)行饋電的特定數(shù)目的有源元件，適配器包括由傳播線路、電容器或電感器構(gòu)成的微電路。
然而，本發(fā)明同樣涉及得到具有冗余放大器級的放大器電路，其中放大器并非一定是功率放大器。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中已知，使用具有電長度為λ/4的微波線路的兩態(tài)(two-state)組合電路來得到固態(tài)功率放大器，其中λ為待放大的信號的波長。該電路對由四個(gè)有源元件供給的信號進(jìn)行組合，并且作為組合的結(jié)果，根據(jù)啟動(dòng)了一個(gè)有源元件還是啟動(dòng)了四個(gè)有源元件而為兩個(gè)輸出功率電平配備恒定的額外功率比。
該電路的缺點(diǎn)是其只能提供兩個(gè)功率電平，最大輸出功率電平和比最大輸出功率電平低6dB的輸出功率電平。除此之外，電路的不對稱意味著并非任意有源元件都能獨(dú)立工作。
與以上基于采用多個(gè)有源元件來實(shí)現(xiàn)功率控制的實(shí)施例不同，稱為Doherty放大器的另一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例通過根據(jù)輸入功率來改變有源元件的負(fù)載電導(dǎo)而控制輸出功率的動(dòng)態(tài)范圍。
這種類型的放大器的缺點(diǎn)是只對兩個(gè)有源元件進(jìn)行了組合并且不適合于需要冗余的應(yīng)用。
在本領(lǐng)域中還已知，獲得稍微地依賴于輸出功率的額外功率效率以使有源元件的偏置點(diǎn)適應(yīng)于輸出功率。然而，這種解決方案難以實(shí)現(xiàn)，并且限制了輸出功率的動(dòng)態(tài)范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是通過同時(shí)控制已啟動(dòng)的多個(gè)有源元件和這些有源元件的負(fù)載電導(dǎo)來控制固態(tài)放大器的輸出功率，而不改變這些有源元件的負(fù)載電納，同時(shí)使適配器中的損耗最小。
更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明的目的是得到一種能夠根據(jù)已關(guān)斷有源元件的百分比來有效地控制已啟動(dòng)的有源元件的負(fù)載電導(dǎo)值的適配器。
為實(shí)現(xiàn)這些目的，本發(fā)明的微波放大器的輸出級的適配器包括特定數(shù)目N個(gè)電納補(bǔ)償器，其分別連接到N個(gè)有源元件的輸出，以補(bǔ)償這些有源元件的輸出電納，并且該適配器包括一個(gè)用于對電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路，該電路具有分別連接到N個(gè)電納補(bǔ)償器的輸出的N個(gè)輸入以及連接到放大器的負(fù)載的一個(gè)輸出。
根據(jù)最一般的一個(gè)實(shí)施例，用于對有源元件的負(fù)載電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路包括部署在M個(gè)級上的特定數(shù)目的線路段，第1級經(jīng)由N個(gè)相應(yīng)的線路段連接到N個(gè)電納補(bǔ)償器的輸出，這N個(gè)相應(yīng)的線路段具有相等的電長度，其為λ/4的整數(shù)倍，并且第M級或者直接連接到放大器的負(fù)載，或者經(jīng)由構(gòu)成第M+1級的至少一個(gè)線路段或間接地連接到放大器的負(fù)載，該至少一個(gè)線路段的電長度為λ/4的整數(shù)倍。除第1級和第M+1級之外的每一級都包括特定數(shù)目的線路段，這些線路段具有相等的電長度，其為λ/2的整數(shù)倍。在這種配置中，第J級的線路段的數(shù)目少于其前一級即第J-1級的線路段的數(shù)目，并且一個(gè)級的每個(gè)線路段都可以連接到其前一級的一個(gè)或多個(gè)線路段。
如果已關(guān)斷的有源元件結(jié)合其電納補(bǔ)償器向組合電路的輸入端提供的阻抗為短路，則第一級的線路段的電長度必須等于λ/4的奇數(shù)倍，以便對第1級的節(jié)點(diǎn)形成開路。
如果已關(guān)斷的有源元件結(jié)合其電納補(bǔ)償器向組合電路的輸入端提供的阻抗為開路，則第一級的線路段的電長度必須等于λ/4的偶數(shù)倍，以便對第1級的節(jié)點(diǎn)形成開路。
為形成阻抗反轉(zhuǎn)變換器(impedance inverter transformer)，將組合電路的輸入連接到其輸出的電長度的總和必須等于λ/4的奇數(shù)倍。
為使電路的工作對稱，將一個(gè)級的每個(gè)線路段優(yōu)選地連接到前一級的編號相同的線路段的相同節(jié)點(diǎn)。
為了增強(qiáng)適配器的阻抗變換器功能，可以將連接不同級的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電長度為λ/2的整數(shù)倍的線路分為電長度為λ/4的具有不同特征阻抗的多條線路。
在本發(fā)明的放大器的一個(gè)特定實(shí)施例中，有源元件的數(shù)目N＝4，并將組合和有源元件負(fù)載電導(dǎo)調(diào)整電路部署在兩個(gè)級中，能夠在只啟動(dòng)一個(gè)有源元件的配置和啟動(dòng)四個(gè)有源元件的配置之間實(shí)現(xiàn)12dB的功率動(dòng)態(tài)范圍。
通過增加有源元件的數(shù)目N，甚至可以獲得更寬的動(dòng)態(tài)范圍。
此外，每個(gè)電納補(bǔ)償器包括兩個(gè)線路段，這兩個(gè)線路段經(jīng)由電容器串行地連接在該電納補(bǔ)償器所連接的有源元件的輸出與對應(yīng)于該電納補(bǔ)償器的組合和電導(dǎo)調(diào)整電路的輸入之間。通過這兩個(gè)線路段和電容器來補(bǔ)償有源元件的輸出電納，并且通過第三線路段來補(bǔ)償有源元件的輸出電納，該第三線路段連接在位于所述電容器與連接到有源元件的輸出的線路段之間的一個(gè)公共點(diǎn)和另一個(gè)具有固定電容的電容器的一個(gè)接線端之間，該具有固定電容的電容器通過其第二接線端連接到接地點(diǎn)，以施加在該具有固定電容的電容器的第一接線端上的偏壓對該具有固定電容的電容器進(jìn)行偏置。
當(dāng)關(guān)斷有源元件時(shí)，改變施加到電容器的偏壓會(huì)改變該有源元件所提供的輸出阻抗，其結(jié)果是對組合和調(diào)整電路的輸入形成短路。
當(dāng)關(guān)斷有源元件時(shí)，同樣可以考慮選擇對組合和調(diào)整電路的輸入形成開路的不同電納補(bǔ)償器布局。
同樣可以通過空間功率組合技術(shù)來實(shí)現(xiàn)所述組合電路。


通過閱讀以下僅通過示例并參考附圖而給出的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得很明顯，其中圖1是本發(fā)明的固態(tài)微波功率放大器的一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖2是圖1的放大器的輸出有源元件的電納補(bǔ)償器的一個(gè)實(shí)施例的示圖；圖3是示出圖1的組合和負(fù)載電導(dǎo)調(diào)整電路的一個(gè)實(shí)施例的框圖；圖4示出了本發(fā)明的放大器的阻抗適配器的一個(gè)實(shí)施例，該適配器包括四個(gè)電納補(bǔ)償器；圖5至圖7示出了圖4的適配器的工作模式；圖8和圖9示出了本發(fā)明的阻抗適配器的兩個(gè)實(shí)施例，該適配器包括六個(gè)電納補(bǔ)償器。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1，其示出了本發(fā)明的固態(tài)微波功率放大器的一個(gè)實(shí)施例，該放大器包括N個(gè)輸出有源元件11至1N，該輸出有源元件經(jīng)由在虛線框中示出的用于該輸出有源元件的適配器3并行對公共負(fù)載2進(jìn)行饋電。
適配器3包括特定數(shù)目N個(gè)電納補(bǔ)償器41至4N，其分別連接到N個(gè)有源元件11至1N的輸出，以補(bǔ)償這些有源元件的輸出電納，并且該適配器3包括一個(gè)用于對電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路5，該電路5具有分別連接到N個(gè)電納補(bǔ)償器的輸出的N個(gè)輸入以及連接到放大器的負(fù)載2的一個(gè)輸出。
圖2示出，每個(gè)電納補(bǔ)償器41至4N包括兩個(gè)線路段5和6，這兩個(gè)線路段經(jīng)由電容器7串行地連接在該電納補(bǔ)償器所連接的有源元件11至1N的輸出與用于對對應(yīng)于該電納補(bǔ)償器的電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路3的輸入之間。
通過這兩個(gè)線路段和電容器以及第三線路段8來補(bǔ)償該補(bǔ)償器所連接的有源元件的輸出電納，該第三線路段8連接在一個(gè)公共點(diǎn)9與具有固定電容的電容器10的第一接線端之間，其中該公共點(diǎn)9位于電容器7與連接到有源元件的輸出的線路段5之間，該電容器10通過其第二接線端連接到接地點(diǎn)11，以施加在該電容器10的第一接線端上的偏壓對該電容器10進(jìn)行偏置。
當(dāng)(通過改變施加到電容器上的偏壓)關(guān)斷有源元件時(shí)，改變該有源元件所提供的輸出阻抗的結(jié)果是對組合和調(diào)整電路的輸入形成短路。
當(dāng)關(guān)斷有源元件時(shí)，同樣可以考慮選擇對組合和調(diào)整電路的輸入形成開路的不同電納補(bǔ)償器布局。
圖3中示出的用于對有源元件的負(fù)載電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路5包括部署在M個(gè)級上的特定數(shù)目的線路段。
第1級經(jīng)由N個(gè)相應(yīng)的線路段L(1，1)至L(1，N)連接到N個(gè)電納補(bǔ)償器41至4N的輸出，這N個(gè)相應(yīng)的線路段具有相等的電長度，其為λ/4的整數(shù)倍，并且第M級或者直接連接到放大器的負(fù)載，或者經(jīng)由構(gòu)成第M+1級的至少一個(gè)線路段L(M+1，1)間接地連接到放大器的負(fù)載，該至少一個(gè)線路段的電長度為λ/4的整數(shù)倍。
除第1級和第M+1級之外的每一級都包括特定數(shù)目的線路段，這些線路段具有相等的電長度，其為λ/2的整數(shù)倍。
在這種配置中，一級的每個(gè)線路段都可以連接到前一級的一個(gè)或多個(gè)線路段，并且從第一級開始，每一級的線路段的數(shù)目隨著級編號的增大而減小，因此第J級的線路段的數(shù)目通常少于該級之前的第J-1級的線路段的數(shù)目。
如果已關(guān)斷的有源元件結(jié)合其電納補(bǔ)償器向組合電路的輸入端提供的阻抗為短路，則第一級的線路段的電長度必須等于λ/4的奇數(shù)倍，以便對第1級的節(jié)點(diǎn)形成開路。
如果已關(guān)斷的有源元件結(jié)合其電納補(bǔ)償器向組合電路的輸入端提供的阻抗為開路，則第一級的線路段的電長度必須等于λ/4的偶數(shù)倍，以便對第1級的節(jié)點(diǎn)形成開路。
為形成阻抗反轉(zhuǎn)變換器，將組合電路的輸入連接到其輸出的電長度的總和必須等于λ/4的奇數(shù)倍。
為確保電路的工作對稱，將一級的每個(gè)線路段優(yōu)選地連接到前一級的相同編號線路段的相同節(jié)點(diǎn)，并且第一級的線路段的數(shù)目N為偶數(shù)。
為了增強(qiáng)適配器的阻抗變換器功能，可以將連接不同級的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電長度為λ/2的整數(shù)倍的線路分為電長度為λ/4的具有不同特征阻抗的多條線路。
圖4示出了根據(jù)這一原理的適配器的實(shí)施例，其包括連接到四個(gè)有源元件1a至1d的輸出的四個(gè)電納補(bǔ)償器4a至4d以及兩級的線路段。
第一級由特征阻抗為Z1且電長度為λ/4的四個(gè)線路段12a至12d構(gòu)成，這些線路段的一端連接到電納補(bǔ)償器4a至4d的輸出。
第二級由電長度為λ/2的兩個(gè)線路段構(gòu)成，每個(gè)線路段包括串行連接的電長度為λ/4的兩個(gè)半線路段(half-line section)13a、13b和14a、14b，一個(gè)線路段的兩個(gè)半線路段具有不同的特征阻抗Z2和Z3。
第一級和第二級之間的連接受到第一級的電長度為λ/4的線路段12a至12d的另一端的影響，一方面將線路段12a至12d中的兩個(gè)線路段連接到第二級的電長度為λ/2的線路段13a、13b，并且另一方面將線路段12a至12d中的另外兩個(gè)線路段連接到第二級的電長度為λ/2的線路段14a、14b的一端。將電長度為λ/2的線路段13a、13b和14a、14b的另一端一并連接到放大器的負(fù)載2(阻抗為Zload-s)。
圖5至圖8示出了圖4的適配器的工作，其中與圖4的元件相應(yīng)的元件具有相同的參考標(biāo)號。
在這些圖中，補(bǔ)償器4a至4d由其等價(jià)電路表示，其引入了負(fù)電納-SEA，可補(bǔ)償有源元件的輸出電納。
在圖5所示內(nèi)容對應(yīng)的配置中，放大器的所有有源元件1i均已啟動(dòng)，即每個(gè)有源元件1i都向補(bǔ)償器4i的輸入端施加幅度為U且波長為λ的相同正弦信號。
在這種配置中，適配器用作阻抗變換器，通過連續(xù)地對將適配器連接到負(fù)載阻抗Z的路徑應(yīng)用對經(jīng)由補(bǔ)償器從連接到適配器的負(fù)載Z到連接到有源元件所經(jīng)過的以λ/4為單位的線路段的阻抗變換關(guān)系，可確定相對于適配器的每個(gè)輸入的負(fù)載阻抗Z(負(fù)載2)。
由于由有源元件1a至1d所供給的功率是相等的，因此在適配器的輸出端所獲得的功率等于由一個(gè)有源元件所供給的功率的四倍。
相對于適配器的每個(gè)輸入的負(fù)載阻抗是相等的，并且由下式確定Z=14·Z12·Z32Z22·ZLOAD-S---(1)]]>通過設(shè)定Zc=Z12·Z32Z22·ZLOAD-S---(2)]]>相對于每個(gè)有源元件的負(fù)載阻抗Z為Z=Zc4---(3)]]>用U表示施加到補(bǔ)償器的每個(gè)輸入上的電壓幅度，并假定適配器沒有損耗，則供給到負(fù)載的輸出功率Ps為Ps=4·(12·4·u2Zc)=8·u2Zc---(4)]]>在圖6所示內(nèi)容對應(yīng)的配置中，分別地，一方面只有兩個(gè)有源元件對電長度為λ/2的線路段13a、13b進(jìn)行饋電，并且另一方面只有兩個(gè)有源元件對電長度為λ/2的線路段14a、14b進(jìn)行饋電。
在此情況下，電長度為λ/4的線路段12a、12b的一端由于短路而閉合，其另一端為開路，這意味著這些線路段可以與該電路的其余部分?jǐn)嚅_。
僅由有源元件1a和1d對一方面由半線路段13a、13b構(gòu)成且另一方面由半線路段14a、14b構(gòu)成的第二級的電長度為λ/2的兩個(gè)線路段進(jìn)行饋電。
在這種配置中，相對于已啟動(dòng)的每個(gè)有源元件的負(fù)載阻抗Z等于Z=Zc2---(5)]]>供給到負(fù)載的輸出功率Ps為Ps=2·(12·2·u2Zc)=2·u2Zc---(6)]]>在圖7所示內(nèi)容對應(yīng)的配置中，只有一個(gè)有源元件1a僅通過由半線路段13a和13b構(gòu)成的電長度為λ/2的線路段對負(fù)載進(jìn)行饋電。
在此情況下，電長度為λ/4的線路段12b、12c和12d的一端由于短路而閉合，其另一端為開路，這意味著這些線路段可以獨(dú)立于該電路的其余部分。
由半線路段13a、13b構(gòu)成的第二級的電長度為λ/2的線路段由有源元件1a進(jìn)行饋電。
在這種配置中，相對于該僅有的已啟動(dòng)有源元件的負(fù)載阻抗Z為Z＝Zc(7)供給到負(fù)載的輸出功率Ps為Ps=1·(12·u2Zc)=u22·Zc---(8)]]>公式(3)和公式(5)示出了已啟動(dòng)的有源元件的負(fù)載電導(dǎo)隨著已啟動(dòng)的有源元件的數(shù)目的減小而減小的變化關(guān)系。
同樣，假定調(diào)整已啟動(dòng)的有源元件的激勵(lì)級(excitation level)以獲得恒定的輸出電壓U，并且假定適配器沒有損耗，公式(4)、公式(6)和公式(8)粗略地表明了圖5中四個(gè)已啟動(dòng)有源元件的配置與圖7中的僅有一個(gè)已啟動(dòng)有源元件的配置之間的輸出功率Ps的12dB的動(dòng)態(tài)范圍。從而使輸出功率Ps與已啟動(dòng)的有源元件的數(shù)目直接相關(guān)聯(lián)。
同樣明顯的是，在所有的情況下，對于每種配置，根據(jù)已啟動(dòng)的有源元件的特定數(shù)目而得到的功率電平都與第二級的線路段的特征阻抗Z2和特征阻抗Z3之間的比值的平方成正比，并且與第一級的線路段的特征阻抗Z1的平方成反比。
同樣可以發(fā)現(xiàn)，已啟動(dòng)的有源元件的負(fù)載電納與已關(guān)斷的有源元件的數(shù)目無關(guān)。相應(yīng)地，無論工作模式如何，即無論是一個(gè)、兩個(gè)還是四個(gè)有源元件在工作，只要負(fù)載電納不發(fā)生改變，額外功率效率都保持恒定。
得到包括四個(gè)有源元件的放大器的適配器的原理當(dāng)然可以推廣到包括任意數(shù)目的有源元件、使所獲得的功率動(dòng)態(tài)范圍能夠隨著有源元件數(shù)目的增加而增大的放大器。
圖8示出了放大器的適配器的一個(gè)實(shí)施例，該放大器包括分別連接到六個(gè)電納補(bǔ)償器的六個(gè)有源元件。
圖8的實(shí)施例不同于圖4的實(shí)施例，這不僅在于其包括六個(gè)電納補(bǔ)償器4a至4f，還在于經(jīng)由第一級的線路段12a至12f將這些電納補(bǔ)償器(4a、4b、4c)和(4d、4e、4f)的輸出中的每三個(gè)輸出分別連接到第二級的線路段13a或14a的一端。
圖9示出了圖8的適配器的一種變型。
在該實(shí)施例中，經(jīng)由第一級的線路段將電納補(bǔ)償器4a至4f的輸出中的每兩個(gè)輸出分別連接到包括三個(gè)線路段的第二級的線路段的相應(yīng)端，這三個(gè)線路段通過其公共的另一端連接到適配器的負(fù)載阻抗。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的放大器，可以通過本領(lǐng)域中已知的任意微電路微波技術(shù)來得到構(gòu)成組合和調(diào)整電路5的線路段。
有源元件可以是單獨(dú)的晶體管或晶體管組，例如共射共基放大器電路(cascode circuit)。
可以將有源元件、補(bǔ)償器和組合電路集成在同一個(gè)單片電路上。然而，出于整體尺寸和成本的原因，同樣可以用混合組件將組合電路與有源元件和電納補(bǔ)償器隔開。
假定減小啟動(dòng)有源元件的百分比通常引起保持啟動(dòng)的有源元件的負(fù)載電導(dǎo)減小而不會(huì)對負(fù)載電納產(chǎn)生影響，則同樣可以通過空間功率組合技術(shù)來得到組合電路。
權(quán)利要求
1.一種用于波長為λ的微波信號的放大器，包括經(jīng)由適配器(3)并行地連接到負(fù)載阻抗的特定數(shù)目N個(gè)有源元件，所述適配器(3)包括特定數(shù)目N個(gè)電納補(bǔ)償器(41至4N；4a至4d)，其分別連接到N個(gè)有源元件(11至1N；1a至1d)的輸出，以補(bǔ)償這些有源元件(11至1N；1a至1d)的輸出電納；以及一個(gè)用于對電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路(5)，其具有分別連接到N個(gè)電納補(bǔ)償器(41至4N；4a至4d)的輸出的N個(gè)輸入以及連接到所述放大器的負(fù)載阻抗(2)的一個(gè)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于用于對所述有源元件的負(fù)載電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路(5)包括部署在M個(gè)級上的特定數(shù)目的線路段，第1級經(jīng)由N個(gè)相應(yīng)的線路段(L(1，1)至L(1，N))連接到N個(gè)電納補(bǔ)償器(41至4N；4a至4d)的輸出，這N個(gè)相應(yīng)的線路段具有相等的電長度，其為λ/4的整數(shù)倍；以及第M級連接到所述放大器的負(fù)載，并且除第1級之外的每一級都包括特定數(shù)目的線路段，這些線路段具有相等的電長度，其為λ/2的整數(shù)倍，除第1級之外的級的每個(gè)線路段都可以連接到前一級的一個(gè)或多個(gè)線路段，并且從第一級開始，每一級的線路段的數(shù)目隨著級編號的增大而減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放大器，其特征在于第M級的線路段經(jīng)由構(gòu)成第M+1級的至少一個(gè)線路段(L(M+1，1))連接到放大器的負(fù)載，該至少一個(gè)線路段的電長度為λ/4的整數(shù)倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2和3的任一所述的放大器，其特征在于將電長度為λ/2的整數(shù)倍的線路段分為電長度為λ/4的具有不同特征阻抗的多條線路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于如果已關(guān)斷的有源元件結(jié)合其電納補(bǔ)償器向所述組合電路的輸入端提供的阻抗為短路，則第一級的線路段的電長度等于λ/4的奇數(shù)倍，以便對第1級的節(jié)點(diǎn)形成開路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于如果已關(guān)斷的有源元件結(jié)合其電納補(bǔ)償器向所述組合電路的輸入端提供的阻抗為開路，則第一級的線路段的電長度等于λ/4的偶數(shù)倍，以便對第1級的節(jié)點(diǎn)形成開路。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之任一所述的放大器，其特征在于將所述組合電路的輸入連接到其輸出的電長度的總和等于λ/4的奇數(shù)倍，以形成阻抗反轉(zhuǎn)變換器。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之任一所述的放大器，其特征在于將除第1級之外的級的每個(gè)線路段連接到前一級的編號相同的線路段的相同節(jié)點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之任一所述的放大器，其特征在于將所述用于對所述有源元件的負(fù)載電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路(5)部署在兩個(gè)級上，以將所述放大器的負(fù)載適配到僅有的四個(gè)有源元件(1a、1b、1c、1d)，第一級包括電長度為λ/4的四個(gè)線路段(12a、12b、12c、12d)，并且第二級包括電長度為λ/2的兩個(gè)線路段(13a、13b；14a、14b)，這兩個(gè)線路段通過它們的一個(gè)公共端連接到所述放大器的負(fù)載阻抗，將電長度為λ/2的兩個(gè)線路段(13a、13b；14a、14b)都分為電長度為λ/4的具有不同阻抗Z2和Z3的兩個(gè)線路段。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之任一所述的放大器，其特征在于將所述用于對所述有源元件的負(fù)載電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路(5)部署在兩個(gè)級上，以將所述放大器的負(fù)載適配到僅有的六個(gè)有源元件(1a、1b、1c、1d、1e、1f)，第一級包括電長度為λ/4的六個(gè)線路段(12a、…、12f)，并且第二級包括電長度為λ/2的兩個(gè)線路段(13a、13b；14a、14b)，這兩個(gè)線路段通過它們的一個(gè)公共端連接到所述放大器的負(fù)載阻抗(2)，經(jīng)由第一級的線路段(12a、12b、12c；12d、12e、12f)將所述電納補(bǔ)償器(4a、…、4f)的輸出中的每三個(gè)輸出分別連接到第二級的線路段(13a、13b；14a、14b)的與連接到所述放大器的負(fù)載阻抗(2)的一端相反的一端，將電長度為λ/2的兩個(gè)線路段(13a、13b；14a、14b)都分為電長度為λ/4的具有不同阻抗Z2和Z3的兩個(gè)線路段。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之任一所述的放大器，其特征在于將所述用于對所述有源元件的負(fù)載電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路(5)部署在兩個(gè)級上，以將所述放大器的負(fù)載(2)適配到僅有的六個(gè)有源元件(1a、1b、1c、1d、1e、1f)，第一級包括電長度為λ/4的六個(gè)線路段(12a、…、12f)，并且第二級包括電長度為λ/2的三個(gè)線路段(13a、13b；14a、14b；15a、15b)，這三個(gè)線路段通過它們的一個(gè)公共端連接到所述放大器的負(fù)載阻抗(2)，經(jīng)由第一級的線路段(12a、12b；12c、12d；12e、12f)將電納補(bǔ)償器(4a、…、4f)的輸出的每兩個(gè)輸出分別連接到第二級的線路段(13a、13b；14a、14b；15a、15b)的與連接到所述放大器的負(fù)載阻抗(2)的一端相反的一端，將電長度為λ/2的三個(gè)線路段(13a、13b；14a、14b；15a、15b)都分為電長度為λ/4的具有不同阻抗Z2和Z3的兩個(gè)線路段。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之任一所述的放大器，其特征在于每個(gè)電納補(bǔ)償器(41至4N；4a至4d)包括兩個(gè)線路段(5、6)，該兩個(gè)線路段經(jīng)由電容器(7)串行地連接在該電納補(bǔ)償器所連接的有源元件(11至1N；1a至1d)的輸出以及所述用于對電導(dǎo)進(jìn)行組合和調(diào)整的電路(5)的相應(yīng)輸入之間，并且包括第三線路段，該第三線路段一端連接到位于所述電容器(7)與連接所述有源元件(11至1N；1a至1d)的輸出的線路段(5)之間的公共點(diǎn)(9)，另一端連接一個(gè)具有固定電容的電容器(10)的第一接線端，所述具有固定電容的電容器(10)通過其第二接線端連接到所述電路的接地點(diǎn)(11)，以施加在所述具有固定電容的電容器(10)的第一接線端上的偏壓對該電容器(10)進(jìn)行偏置，該偏壓是根據(jù)為所述有源元件所選的工作狀態(tài)來確定的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于通過空間功率組合技術(shù)來得到所述組合電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種放大器，包括經(jīng)由適配裝置(3)并行地連接到負(fù)載阻抗(2)的特定數(shù)目N個(gè)有源元件(11至1N)，所述適配裝置(3)包括至少特定數(shù)目N個(gè)所涉及的電納補(bǔ)償電路(41至4N)。電納補(bǔ)償電路(41至4N)分別連接到N個(gè)有源元件(11至1N)的輸出，以補(bǔ)償這些有源元件的輸出電納，并且電納補(bǔ)償電路(41至4N)分別連接到電導(dǎo)組合和調(diào)整電路(5)，該電導(dǎo)組合和調(diào)整電路(5)具有分別連接到N個(gè)電納補(bǔ)償電路的輸出的N個(gè)輸入以及連接到放大器的負(fù)載阻抗(2)的一個(gè)輸出。本發(fā)明可應(yīng)用于具有較高輸出功率動(dòng)態(tài)范圍的微波放大器。
文檔編號H03F3/60GK1833359SQ200480022208
公開日2006年9月13日 申請日期2004年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月31日
發(fā)明者讓·菲利普·弗雷斯 申請人:阿爾卡特公司