專利名稱：使用功率合成器的功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用功率合成器的功率放大器，并且更具體地，涉及一 種通過使用傳輸線變壓器合成由用在無線通信系統(tǒng)中的多個(gè)功率放大器所 產(chǎn)生的功率，從而能將功率損耗最小化并提高大輸出功率的功率放大器的效 率的使用功率合成器的功率放大器。
背景技術(shù)：
功率合成器和功率放大器用于允許無線通信系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)以大輸出功 率發(fā)射射頻信號(hào)。
圖1為顯示一般功率放大器的結(jié)構(gòu)的圖。
如圖1所示，該功率放大器包括放大器單元，所述放大器單元包括功率
晶體管101和匹配電路102，所述匹配電路102用于將與輸出端口 103連接 的負(fù)載電阻的阻值轉(zhuǎn)變?yōu)樵试S功率放大器101產(chǎn)生大功率的負(fù)載電阻的阻 值。
通常，在無線通信系統(tǒng)中，連接到所述輸出端口 103的負(fù)載電阻的阻值 為50Q，但是，Rload—optimum的阻值不是50Q。因此需要匹配電路102。
為了得到比圖1所示功率放大器的輸出功率更大的輸出功率，這就需要 比所述功率晶體管101更大的放大器單元。
圖2為顯示使用若干個(gè)放大器產(chǎn)生大輸出功率的一般放大器的結(jié)構(gòu)圖。
在圖2中，放大器單元201包括若干個(gè)功率晶體管101，使得產(chǎn)生的輸 出功率比所述功率晶體管101產(chǎn)生的功率大。
如圖2所示，在所述一般功率放大器中，所述放大器單元201產(chǎn)生的輸 出功率被功率合成器和匹配電路202合成。此時(shí)，所述功率應(yīng)當(dāng)被所述匹配
電路202合成使得功率損耗被最小化。
通常，所述匹配電路202包括如電感器或電容器等無源元件的組合。 然而，由于形成在具有集成CMOS的硅襯底上的這些無源元件具有大
寄生電阻部件，因此，在所述功率合成器和所述匹配電路202中產(chǎn)生大功率損耗。
在目前技術(shù)水平下，如果產(chǎn)生幾瓦特輸出功率的功率放大器形成在硅襯 底上，那么在所述功率合成器和匹配電路中產(chǎn)生的功率損耗達(dá)到在所述功率 晶體管中產(chǎn)生的功率的50%。
因此，在目前技術(shù)水平下，通過在硅襯底上集成所有的無源元件得到的 功率放大器是不具備商業(yè)化的。
為了克服上述問題，在目前大多數(shù)功率放大器中，無源元件是由具有小 寄生電阻部件的化合物半導(dǎo)體制成或在非集成的片外(off-chip)執(zhí)行。但是， 這種方法增加了功率放大器的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問題做出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種使用功率 合成器的功率放大器，該功率放大器通過使用傳輸線變壓器合成由用在無線 通信系統(tǒng)中的多個(gè)功率放大器所產(chǎn)生的功率，能將功率損耗最小化并提高大 輸出功率的功率放大器的效率。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供所述使用功率合成器的功率放大器能實(shí)現(xiàn)上述目 的及其它的目的，其中，第一和第二放大器單元放大并輸出具有相反相位的 射頻信號(hào)，并且第一和第二放大器單元被分別連接到第一傳輸線變壓器的第 一傳輸線和第二傳輸線的一端，第三和第四放大器單元放大并輸出具有相反 相位的射頻信號(hào)，并且第三和第四放大器單元被分別連接到第二傳輸線變壓 器的第三傳輸線和第四傳輸線的一端，所述第一傳輸線變壓器的第二傳輸線
的另一端和所述第二傳輸線變壓器的第三傳輸線的另一端被相互連接以被 連接到地，所述第一傳輸線變壓器的第一傳輸線的另一端被連接到所述第三 傳輸線變壓器的第五傳輸線的一端，所述第二傳輸線變壓器的第四傳輸線的 另一端被連接到所述第三傳輸線變壓器的第六傳輸線的一端，所述第三傳輸 線變壓器的第五傳輸線通過輸出電阻被連接到地，并且所述第三傳輸線變壓 器的第六傳輸線被連接到地。
優(yōu)選地，所述功率放大器可以以多個(gè)的方式被組合，這些功率放大器的 第三傳輸線變壓器可以被共同連接到所述輸出電阻和地。
優(yōu)選地，所述功率放大器可以以多個(gè)的方式被組合，第四傳輸線變壓器 可以被插入到所述輸出電阻和地之間，這些功率放大器的第三傳輸線變壓器 的不同輸出可以被相互連接，并且這些第三傳輸線變壓器的其它不同輸出可 以被分別連接到所述第四傳輸線變壓器的第七傳輸線和第八傳輸線。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的所述功率放大器的傳輸線變壓器可以被替換成螺 旋變壓器。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種使用功率合成器的功率放大器，其中， 第一和第二放大器單元放大并輸出具有相反相位的射頻信號(hào)，所述第一放大 器單元被連接到第一傳輸線變壓器的第一傳輸線和第二傳輸線變壓器的第 三傳輸線的一端，所述第二放大器單元被連接到所述第一傳輸線變壓器的第 二傳輸線和第二傳輸線變壓器的第四傳輸線的一端；所述第一傳輸線變壓器 的第二傳輸線的另一端和所述第二傳輸線變壓器的第三傳輸線的另一端被 相互連接以被連接到地，所述第一傳輸線變壓器的第一傳輸線的另一端被連 接到第三傳輸線變壓器的第五傳輸線的一端，所述第二傳輸線變壓器的第四 傳輸線的另一端被連接到所述第三傳輸線變壓器的第六傳輸線的一端，所述 第三傳輸線變壓器的第五傳輸線通過輸出電阻被連接到地，并且所述第三傳 輸線變壓器的第六傳輸線被連接到地。
優(yōu)選地，所述功率放大器可以以多個(gè)的方式被組合，這些功率放大器的 第三傳輸線變壓器可以被共同連接到所述輸出電阻和地。
優(yōu)選地，所述功率放大器可以以多個(gè)的方式被組合，第四傳輸線變壓器 可以被插入到所述輸出電阻和地之間，這些功率放大器的第三傳輸線變壓器 的不同輸出可以被相互連接，并且這些第三傳輸線變壓器的其它不同輸出可 以被分別連接到所述第四傳輸線變壓器的第七傳輸線和第八傳輸線。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的所述功率放大器的傳輸線變壓器可以替換被成螺 旋變壓器。
根據(jù)本發(fā)明，通過將使用傳輸線變壓器的功率放大器產(chǎn)生的功率合成， 可以將功率損耗最小化并提高功率放大器大輸出功率的效率。


從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中可以更清楚地理解本發(fā)明的上述及其它 目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1為顯示一般功率放大器的結(jié)構(gòu)圖2為顯示使用若干個(gè)放大器單元產(chǎn)生大輸出功率的一般放大器的結(jié)構(gòu)
圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的作為功率合成器基本部件的傳輸線以及流過傳 輸線的信號(hào)波形的圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明用在功率合成器中的一般傳輸線變壓器的電路
圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的使用傳輸線變壓器的功率合成器的基本結(jié)構(gòu)的 電路圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電 路圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電
路圖8為顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電 路圖9為顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電 路圖10為顯示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的 電路圖11為顯示包括圖IO所示的功率放大器的集成電路的實(shí)際布局圖； 圖12為顯示圖11所示的功率放大器的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果曲線圖； 圖13為顯示圖6所示的功率放大器電路圖，其中構(gòu)成功率合成器的傳 輸線變壓器被替換成螺旋變壓器。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參照其中顯示本發(fā)明示例實(shí)施方式的附圖將對(duì)本發(fā)明作更充分的 描述。但是，本發(fā)明可以由多種不同的方式實(shí)施，不應(yīng)當(dāng)理解為只局限于這 里列舉的實(shí)施方式；更確切地，提供這些實(shí)施方式是為了公開充分徹底，向 本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地表達(dá)本發(fā)明的構(gòu)思。
圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明作為功率合成器基本部件的傳輸線以及流過傳輸 線中的信號(hào)波形的圖。
參考數(shù)字302指的是通過線301傳輸?shù)腁C信號(hào)的波形。
如圖3所示，A點(diǎn)的電壓為0V， B點(diǎn)的電壓為IV， D點(diǎn)的電壓為一1V。 通常，因?yàn)閹譓Hz的AC信號(hào)的波長較長，因此，要得到如圖3所示的特 性需要很長的傳輸線。相反，幾GHz的AC信號(hào)的波長較短，因此，只要幾 毫米或幾百微米長的傳輸線就能獲得如圖3所示的特性。
具有如圖3所示特性的傳輸線301的功率損耗低于無源元件例如螺旋型 電感器的功率損耗。
相應(yīng)地，由于根據(jù)本發(fā)明所述的功率合成器包括所述傳輸線作為基本部 件，因此，所述功率合成器的功率損耗明顯低于一般匹配電路的功率損耗。
圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明用在功率合成器中的一般傳輸線變壓器的電路圖。
這里，符號(hào)"+ "和"一"表示AC信號(hào)的相位彼此相反。
如圖4A所示，傳輸線變壓器300包括相互接近的傳輸線401和402，
這樣流過所述傳輸線401和402的電流分別受所述傳輸線402和401各自產(chǎn)
生的磁場的影響。
此時(shí)，所述傳輸線表示是用于傳輸射頻信號(hào)的線。下面對(duì)使用所述傳輸 線401和402的變壓器300的工作原理進(jìn)行描述。
如果電流II流過所述傳輸線401，在所述傳輸線401的附近電流II產(chǎn) 生磁場。此時(shí)，在所述傳輸線402中產(chǎn)生電流12以抑制由所述電流II所產(chǎn) 生的磁場的變化。假設(shè)A1點(diǎn)的電壓為VA1， A2點(diǎn)的電壓為VA2， Bl點(diǎn)的 電壓為VB1， B2點(diǎn)的電壓為VB2，所述電壓滿足等式l
等式l
VA1—VB1=VA2—VB2
根據(jù)傳輸線變壓器300的基本原理，對(duì)圖4B的電路圖作如下分析。 由于VA1和VB1可以為AC電壓源403的電壓+V和一V，因此根據(jù)
所述傳輸線變壓器300的基本原理，流過所述傳輸線401和402的電流具有
如下特性電流的水平相同但其方向彼此相反。因?yàn)閂A1二+V， VB1 =—
V， VB2 = 0，由等式l可看出，電壓VB2為2V。
此時(shí)，在計(jì)算由所述AC電壓源403產(chǎn)生的功率中，所述功率由電壓乘
以電流而得到。在AC信號(hào)的情況下，通過將電流和電壓的乘積乘以0.5得
到功率。因此，Al點(diǎn)的功率為0.5XIXV， Bl點(diǎn)的功率為0.5XIXV。這樣， 可以得出，所述AC電壓源403產(chǎn)生的功率為0.5XIXV+0.5XIXV二IXV。 因?yàn)锳2點(diǎn)的電流為I、電壓為2V，可以得出傳遞到電阻Rout的功率為0.5 X2IXV二IXV，而由所述AC電壓源403產(chǎn)生的所有的功率被傳遞到電阻 Rload。此時(shí)，由歐姆定律可得，Rout二2V/1， Rload—a=V/I， Rload—b=V/I。
相應(yīng)地，可以得出關(guān)系2Rload—a=2Rload—b二Rout，因此，可以得出通 過所述傳輸線401和402可以改變阻抗。這樣，Al點(diǎn)和Bl點(diǎn)的電壓在電壓 +V和一V之間擺動(dòng)，可以得出A2點(diǎn)的電壓在電壓+2V和一2V之間擺動(dòng)， 并且因此一般變壓器的特性之一的電壓可以被改變。
使用傳輸線的變壓器被稱為傳輸線變壓器。在本發(fā)明中，所述傳輸線變 壓器被形成作為基本部件。
圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的使用傳輸線變壓器的功率合成器的基本結(jié)構(gòu)的 電路圖。
如圖5所示，如果具有相反相位的信號(hào)RFin被分別施加到包括功率晶 體管的放大器單元501和502，所述功率晶體管501和502分別產(chǎn)生具有相 反相位的輸出信號(hào)一V和+V。如圖4B所示的所述AC電壓源403被所述功 率晶體管501和502替換，因此，圖4B和5顯示相同的電路。
此時(shí)，如果電阻Rout的阻值為50Q,那么電阻Rload—a和Rload—b的 阻值都為25Q。因此，阻抗改變比R為2。因?yàn)?，電阻Rloacta和Rload一b 的阻值總是彼此相等的，因此只需描述一個(gè)電阻Rload的阻值。因?yàn)樗?放大器的負(fù)載電阻的阻值由50Q被改變到所述電阻Rload的阻值，因此， 所述使用傳輸線503和504的傳輸線變壓器所起的作用是作為匹配電路。
因此，所述功率合成器500的輸出特性由等式2表出。
等式2<formula>formula see original document page 12</formula>P0Ut:輸出功率
N:放大器單元的數(shù)量
VDD:所述放大器單元的電源電壓
Rload:所述放大器單元的負(fù)載電阻
R:阻抗改變比
為了更容易地比較所述功率合成器500的輸出功率，從等式2理論上可 以得出，隨著NXR乘積的增加，所述輸出功率也增加。因此，當(dāng)N二2， R =2時(shí)，NXR等于4。
圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電 路圖。
如圖6所示，用于合成所述功率合成器500的輸出功率的功率放大器600 包括兩個(gè)如圖5所示的功率合成器500。
也就是說，所述功率合成器500被共同連接到地505。此時(shí)，根據(jù)差分 放大器原理，地505為AC虛地。因此，雖然與AC地電壓具有相同效果的 電源電壓被施加到地505，但是不影響電路的AC運(yùn)行。因此，地505可以 被用作所述功率放大器的電源電壓的輸入單元。
如果所述功率合成器500的放大器單元603、 604、 605和606的信號(hào) RFin的相位分別為"一"、"+ "、"一"和"+ "，那么，輸出單元601和602 的電壓分別為+2V和一2V。所述輸出單元601和602的電壓和電流被輸入 到所述傳輸線變壓器607，并且輸出端口 608輸出+4V的電壓。
此時(shí)，如果流在所述放大器單元603、 604、 605和606中的電流水平為 II，那么，流在所述輸出單元601和602中的電流水平為II，流在所述傳輸 線變壓器607的電流水平也為II。因此，由歐姆定律得到等式3。
等式3
4V/I=Rout， 2V/I=Ra， V/I=Rload 相應(yīng)地可得到關(guān)系Rout: Ra: Rload二4: 2: 1。
通常，連接在射頻電路輸入和輸出之間的負(fù)載電阻的阻值為50Q。因 此，如果所述電阻Rout的阻值為50Q，那么所述電阻Ra和Rload的阻值 分別為25Q和12.5Q。此外，因?yàn)镹二4、 R二4，所以NXR為16。
圖7為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電 路圖。
如圖7所示，根據(jù)第二實(shí)施方式的所述功率放大器包括兩個(gè)圖6所示的 功率放大器600。
因此，所述兩個(gè)功率放大器600的接地部分被相互連接以共同連接到地， 其輸出端口互相連接以連接到電阻Rout。
此時(shí)，地505為AC虛地，并且可以被用作所述放大器的電源電壓的輸 入單元。
如果所述功率放大器的放大器單元701和702的信號(hào)RFin的相位分別 為"一"和"+ "，那么所述放大器單元701和702的輸出電壓分別為+V 和一V，流入所述電阻Rout的電流為21，跨越所述電阻Rout的電壓為4V。 在這種情況下，電阻Rload和Rout的阻值可由等式4計(jì)算出。
等式4
4V/2I=Rout， V/I二Rload
相應(yīng)地，可得到關(guān)系Rout: Rload=2: 1。
在這種情況下，因?yàn)镹二8、 R=2，所以，NXR為16，可以得到如圖 6中相同的輸出功率。
圖8為顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電 路圖。
如圖8所示，為了得到更大的輸出功率，根據(jù)第三實(shí)施方式的所述功率
放大器除了包括兩個(gè)圖6所示的功率放大器600之外，還包括用于合成所述
功率放大器600的輸出功率的傳輸線變壓器300。
也就是說，兩個(gè)功率放大器600的每個(gè)的一側(cè)的輸出端口以及接地部分
被相互連接，其另一側(cè)的輸出端口和接地部分被分別接所述傳輸線變壓器
300的接地部分和電阻Rout。
此時(shí)，如果放大器單元801和802的信號(hào)RFin的相位分別為"一"和 "+ "，那么，所述放大器單元801和802的輸出電壓分別為+V和一V，所
述功率放大器600的輸出端口 803和804的電壓分別為+4V和一4V，電流
為I。根據(jù)在圖3中所描述的原理，跨越所述電阻Rout的電壓為+8V，流在
電阻Rout中的電流為I。
如果使用上述方法，那么N為8， R為8，這樣NXR為64。
AC虛地505被形成并可以被用作所述放大器的電源電壓的輸入單元。
因此，因?yàn)樗鲚敵龉β适怯筛鶕?jù)本發(fā)明的使用所述傳輸線變壓器的功
率合成器合成的，所以可以得到更大的輸出功率。
圖9為顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的電路圖。
圖9所示的功率放大器是構(gòu)成圖6所示功率放大器的功率合成器的改進(jìn) 實(shí)施例。包括功率晶體管的所述放大器單元901和902中一個(gè)的輸出端口被 連接到兩個(gè)傳輸線變壓器中每個(gè)的一條傳輸線，并且所述放大器單元901和 902中另一個(gè)的輸出端口被連接到兩個(gè)傳輸線變壓器中每個(gè)的另一條傳輸 線，使得所述放大器單元901和902的輸出信號(hào)被分配到所述兩個(gè)傳輸線變 壓器。所述兩個(gè)傳輸線變壓器中的一個(gè)的第二輸出端口和所述兩個(gè)傳輸線變 壓器中的另一個(gè)的第一輸出端口被相互連接，并且所述兩個(gè)傳輸線變壓器中 的一個(gè)的第一輸出端口 601和所述兩個(gè)傳輸線變壓器中的另一個(gè)的第二輸出
端口 602被分別連接到另一個(gè)傳輸線變壓器的傳輸線，以致分別接地和負(fù)載。
此時(shí)，如果所述放大器單元901和卯2的輸入信號(hào)RFin的相位彼此相 反，那么所述放大器單元901和902的輸出信號(hào)的相位彼此相反。如果所述 放大器單元901和902的輸出電壓分別為+V和一V，并且流在其中的電流 的水平為21，那么，流入所述傳輸線的電流的水平為I，流入所述電阻Rout 的電流水平為I，跨越所述電阻Rout的電壓為+4V。
在這種情況下，等式5被用于得到阻抗改變比R。
等式5
4V/I=Rout， V/2I=Rload。 相應(yīng)地得到關(guān)系Rout: Rload二8: 1。
在等式5中，如果阻抗改變比R為8a所述電阻Rout的阻值為50D， 那么，所述電阻Rload的阻值為6.25。放大器單元的數(shù)量N為2。因此，N XR為16。
圖10為顯示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方式使用功率合成器的功率放大器的 電路圖。
圖10所示的功率放大器的結(jié)構(gòu)是通過用圖9所示的功率放大器替換圖7 所示的功率放大器而得到的。
此時(shí)，考慮到所述傳輸線和電阻Rout上流入的電流和跨越的電壓，等 式6被用于得到N和R。
等式6
4V/2I=Rout， V/2I=Rload 相應(yīng)地得到關(guān)系Rout: Rload=4: 1。
在等式6中，R為4，放大器單元的數(shù)量N為4。因此，NXR為16。 在圖9和10所示的功率合成器中，AC虛地505被形成并可以被用作 所述放大器的電源電壓的輸入單元。 圖8所示的功率放大器可以被圖9所示的功率放大器替換。
圖11為顯示包括圖IO所示的功率放大器的使用RFCMOS 0.18 pm工
藝的集成電路的實(shí)際布局圖。
參考數(shù)字1101指的是根據(jù)本發(fā)明的功率合成器。此時(shí)，構(gòu)成所述功率 合成器的傳輸線由鋁制成，其厚度大約為2.5pm，寬度為20jam。
圖12為顯示圖11所示的功率放大器的計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果曲線圖。
在計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果中，在電路的工作頻率為1.8GHz、輸入功率固定為 一定值、電路的電源電壓的水平在0.5V至3.3V之間變化的條件下，對(duì)效率 和輸出功率進(jìn)行檢測。如圖12所示，最大輸出功率大約為34.5dBm，此時(shí) 的效率為48%。得出的結(jié)論是，具有瓦特級(jí)輸出功率的放大器在1.8GHz的 工作頻率處的效率是非常高的。
根據(jù)本發(fā)明所述的放大器可以有效地合成所述放大器單元產(chǎn)生的輸出 功率。
圖13為顯示圖6所示的功率放大器電路圖，其中構(gòu)成功率合成器的傳 輸線變壓器被螺旋變壓器替換。
因?yàn)樗鰝鬏斁€變壓器和一般螺旋變壓器的基本工作原理相同，所以可 以用所述螺旋變壓器替換根據(jù)本發(fā)明使用傳輸線變壓器的功率合成器中的 傳輸線變壓器。
也就是說，如果圖13B所示的螺旋變壓器1301和1302的圈數(shù)比為1: 1，那么，所述螺旋變壓器具有與所述使用傳輸線變壓器的功率合成器相同 的特性，N和R值的計(jì)算照上述執(zhí)行。但是，如果所述螺旋變壓器的圈數(shù)比
為l: N或N: l而不是l: 1，根據(jù)等式7表達(dá)的所述螺旋變壓器的圈數(shù)比，
通過計(jì)算初級(jí)部分和次級(jí)部分的電流比和電壓比可以分析每個(gè)螺旋變壓器 初級(jí)部分或次級(jí)部分的電流和電壓水平。這樣，根據(jù)Rout的值可以計(jì)算電 阻Rload的阻值。因此，甚至當(dāng)使用所述螺旋變壓器時(shí)，使用上述的方法可以很容易地得 到N和R的值。 等式7
<formula>formula see original document page 17</formula>N:所述螺旋變壓器的圈數(shù)比
VI:所述變壓器的初級(jí)部分的兩個(gè)端口之間的電壓差 II:流在所述變壓器的初級(jí)部分中的電流水平 V2:所述變壓器的次級(jí)部分的兩個(gè)端口之間的電壓差 12:流在所述變壓器的次級(jí)部分中的電流水平
根據(jù)本發(fā)明，通過使用傳輸線變壓器合成用在無線通信系統(tǒng)中的多個(gè)功 率放大器所產(chǎn)生的功率從而能將功率損耗降到最低并提高大輸出功率的功 率放大器的效率。
雖然為了舉例說明的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，但是本領(lǐng) 域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到可能有不同的修改、添加和替換，這些沒有離開所附 權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求
1、一種使用功率合成器的功率放大器，其中，第一和第二放大器單元放大并輸出具有相反相位的射頻信號(hào)，并且第一和第二放大器單元被分別連接到第一傳輸線變壓器的第一傳輸線和第二傳輸線的一端，第三和第四放大器單元放大并輸出具有相反相位的射頻信號(hào)，并且第三和第四放大器單元被分別連接到第二傳輸線變壓器的第三傳輸線和第四傳輸線的一端，所述第一傳輸線變壓器的第二傳輸線的另一端和所述第二傳輸線變壓器的第三傳輸線的另一端被相互連接以被連接到地，所述第一傳輸線變壓器的第一傳輸線的另一端被連接到所述第三傳輸線變壓器的第五傳輸線的一端，所述第二傳輸線變壓器的第四傳輸線的另一端被連接到所述第三傳輸線變壓器的第六傳輸線的一端，所述第三傳輸線變壓器的第五傳輸線通過輸出電阻被連接到地，并且所述第三傳輸線變壓器的第六傳輸線被連接到地。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述功率放大器以多個(gè)的方式被組合，這些功率放大器的第三傳輸線變壓器被共同連接到所述輸出 電阻和地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率放大器，其中，所述第一至第三傳 輸線變壓器被替換成螺旋變壓器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述功率放大器以多個(gè) 的方式被組合，第四傳輸線變壓器被插入到所述輸出電阻和地之間，這些功 率放大器的第三傳輸線變壓器的不同輸出被相互連接，并且這些第三傳輸線 變壓器的其它不同輸出被分別連接到所述第四傳輸線變壓器的第七傳輸線 和第八傳輸線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率放大器，其中，所述第一至第四傳輸線 變壓器被替換成螺旋變壓器。
6、 一種使用功率合成器的功率放大器，其中，第一和第二放大器單元 放大并輸出具有相反相位的射頻信號(hào)，所述第一放大器單元被連接到第一輸 線變壓器的第一傳輸線和第二傳輸線變壓器的第三傳輸線的一端，所述第二放大器單元被連接到所述第一傳輸線變壓器的第二傳輸線和 第二傳輸線變壓器的第四傳輸線的一端；所述第一傳輸線變壓器的第二傳輸線的另一端和所述第二傳輸線變壓 器的第三傳輸線的另一端被相互連接以被連接到地，所述第一傳輸線變壓器的第一傳輸線的另一端被連接到第三傳輸線變 壓器的第五傳輸線的一端，所述第二傳輸線變壓器的第四傳輸線的另一端被連接到所述第三傳輸 線變壓器的第六傳輸線的一端，所述第三傳輸線變壓器的第五傳輸線通過輸出電阻被連接到地，并且所述第三傳輸線變壓器的第六傳輸線被連接到地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述功率放大器以多個(gè) 的方式被組合，這些功率放大器的第三傳輸線變壓器被共同連接到所述輸出 電阻和地。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的功率放大器，其中，所述第一至第三傳 輸線變壓器被替換成螺旋變壓器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述功率放大器以多個(gè) 的方式被組合，第四傳輸線變壓器被插入到所述輸出電阻和地之間，這些功 率放大器的第三傳輸線變壓器的不同輸出被相互連接，并且這些第三傳輸線 變壓器的其它不同輸出被分別連接到所述第四傳輸線變壓器的第七傳輸線 和第八傳輸線。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率放大器，其中，所述第一至第四傳輸線 變壓器被替換成螺旋變壓器。
全文摘要
在此公開一種使用功率合成器的功率放大器，該功率放大器通過使用傳輸線變壓器合成由用在無線通信系統(tǒng)中的多個(gè)功率放大器所產(chǎn)生的功率從而能將功率損耗最小化并提高大輸出功率的功率放大器的效率。
文檔編號(hào)H03F1/02GK101188404SQ20071018208
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者樸昌根, 洪圣喆 申請(qǐng)人:韓國科學(xué)技術(shù)院