專利名稱：復(fù)合放大器、無線終端和用于提高復(fù)合放大器效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及功率放大器，具體涉及一種復(fù)合放大器、一種包括這種復(fù)合放大 器的無線終端和一種用于提高這種復(fù)合放大器的效率的方法。
背景技術(shù)：
在用于廣播、蜂窩和衛(wèi)星系統(tǒng)的無線發(fā)射機(jī)中通常使用的功率放大器是不可或 缺的組件，其必須高效且線性，此外能夠同時(shí)放大散布在相當(dāng)寬的帶寬上的許多無線信道 (頻率)或獨(dú)立用戶數(shù)據(jù)信道。功率放大器(如射頻(RF)功率放大器)還必須高效地執(zhí)行 放大，以降低功率消耗并延長(zhǎng)其壽命。由于功率放大器的非線性輸入_輸出信號(hào)特性常常 導(dǎo)致在所期望的放大信號(hào)周圍有展寬的頻譜以及導(dǎo)致信號(hào)的有害帶內(nèi)分量(尤其是在已 知對(duì)非線性效應(yīng)尤其敏感的多載波電信系統(tǒng)(例如WCDMA)中導(dǎo)致較差的系統(tǒng)性能)，因此 需要高線性度。為了減小非線性效應(yīng)，可以使用多種線性化方案。一種這樣的線性化方案被稱為 前饋，其中，在放大器之后注入信號(hào)以抵消非理想性。另一種常用的線性化方案是在放大器 的輸入處對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)失真(修改)，以在放大器的輸出處給出無失真的放大信號(hào)。這種技 術(shù)被稱為預(yù)失真。如上所述，在多載波電信系統(tǒng)(例如WCDMA)中使用的RF功率放大器的另一重要 的關(guān)鍵因素是放大器效率。放大器效率必須保持較高，以減少對(duì)冷卻的需要以及降低總體 功率消耗，并延長(zhǎng)功率放大器的壽命。尤其是當(dāng)發(fā)送具有較大峰均功率比的信號(hào)時(shí)，傳統(tǒng)功 率放大器具有較低效率。例如，寬帶信號(hào)一般具有通常遠(yuǎn)小于峰值功率(幅度)的平均功 率(幅度)，并且，由于傳統(tǒng)線性RF功率放大器一般具有與其輸出幅度成比例的效率，因此 對(duì)于這種具有較大峰均功率比的信號(hào)，其平均效率非常低。響應(yīng)于在發(fā)送具有較大峰均功率比的信號(hào)時(shí)傳統(tǒng)線性功率放大器的低效率，已 經(jīng)廣泛利用了兩種方法或兩種放大器結(jié)構(gòu)。在W.H.Doherty，“A new high efficiency power amplifier for modulated waves,，，Proc, IRE, vol. 24, no. 9, pp. 1163-1182, Sept. 1936 中描述了 Doherty 放大器(或 Doherty 放大方法)，在 H. Chireix，“High power outphasingmodulation”，Proc. IRE, vol.23，no.11，pp. 1370—392，Nov. 1935 中描述了 Chireix異相系統(tǒng)(或Chireix放大方法)。Doherty放大器使用一個(gè)非線性放大器和一個(gè)線性放大器。將第一功率放大器作 為B類線性放大器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，具有非線性輸出電流的第二功率放大器通過阻抗倒轉(zhuǎn)四分之 一波長(zhǎng)線來對(duì)從第一放大器看去的阻抗進(jìn)行調(diào)制。由于第二功率放大器的非線性輸出電流 為0，低于特定輸出電壓，因此第二功率放大器不貢獻(xiàn)低于電壓的功率損耗。Doherty放大器的輸出功率電平回退(其中，效率達(dá)到Doherty放大器的效率曲 線中的最大值)位于最大輸出電壓的一半處?？梢酝ㄟ^改變四分之一波長(zhǎng)傳輸線(或變換 (匹配)網(wǎng)絡(luò))的阻抗來改變輸出功率電平回退的位置。因此，變換(匹配)的大小規(guī)定了 Doherty功率放大器的較低效率最大值的位置。盡管Doherty放大器可以被擴(kuò)展至3個(gè)或
4更多個(gè)放大器以在效率曲線上獲得更多最大值點(diǎn)，但是這通常導(dǎo)致需要非常不均勻大小的 放大器(即晶體管)。Chireix異相系統(tǒng)的原理在于使用在恒定幅度處操作的兩個(gè)放大器與特殊類型 的組合網(wǎng)絡(luò)一起來創(chuàng)建放大調(diào)制。通過改變兩個(gè)放大器之間的差分相移，創(chuàng)建了幅度調(diào)制。 因此，一般地，兩個(gè)相位調(diào)制、恒定幅度的信號(hào)的組合實(shí)現(xiàn)了幅度調(diào)制。在通過RF鏈(例 如混頻器、濾波器和放大器)的頻率上轉(zhuǎn)換和放大之后，將信號(hào)進(jìn)行組合以形成輸出組合 器網(wǎng)絡(luò)中的放大信號(hào)。這些恒定幅度信號(hào)的相位被選擇為使得其向量求和的結(jié)果產(chǎn)生所期 望的幅度。Chireix放大器的輸出網(wǎng)絡(luò)中的補(bǔ)償電抗(分別表示為+jX和-jX)用于將高 效區(qū)擴(kuò)展為包括較低輸出功率電平。在R.F.Raab，“Efficiency of outphasing RFpower amp lifiersy stems，，，IEEE Trans. Commni cat ions, vol. COM一33，no. 10，pp. 1094-1099, October 5中導(dǎo)出了 Chireix系統(tǒng)的效率。Chireix放大器的優(yōu)點(diǎn)在于改變效率曲線以適合于不同峰均比的能力。峰值輸出 功率被均等地劃分在放大器之間，而與這種調(diào)整無關(guān)，這意味著可以使用均等大小的放大 器。可以通過改變(調(diào)諧)電抗(X)的大小以調(diào)諧Chireix放大器的組合網(wǎng)絡(luò)來執(zhí)行效率 曲線的改變，從而在平均輸出功率處達(dá)到峰值效率。在M. El-Asmar，A. B. Kouki"Improving Chireix Combiner Efficiency Using MEMS Switches", IEEECCECE/CCGEI,Ottawa,pages 2310-2313，May 2006中提出了這種方式。在上述現(xiàn)有技術(shù)公開中，用于創(chuàng)建Chireix組合器的補(bǔ)償電抗的調(diào)諧短截線的長(zhǎng) 度是變化的。MEMS(微電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng))開關(guān)的響應(yīng)時(shí)間用于連接和斷開組合器輸入處的不 同(通常為2個(gè))短截線。兩個(gè)短截線的這種交換出現(xiàn)在兩個(gè)輸入信號(hào)之間相位的固定水 平處，以提高Chireix功率放大器的效率。然而，MEMS開關(guān)是機(jī)械開關(guān)，這意味著可靠性隨 時(shí)間而出現(xiàn)的問題。此外，現(xiàn)今可用的開關(guān)通常相當(dāng)小，并因此將受到來自Chireix放大器 中的每個(gè)放大器、經(jīng)過組合器網(wǎng)絡(luò)的功率量的嚴(yán)重影響。此外，有限的開關(guān)時(shí)間可能因引入 從每個(gè)放大器看去的負(fù)載的“跳躍”而導(dǎo)致另外的問題，從而影響放大器的效率。一般而言，Chireix和Doherty放大器在一些固定的中間輸出電平處具有效率最 大值。對(duì)于一些固定信號(hào)幅度分布來說，這被認(rèn)為是最優(yōu)的，但是對(duì)于所有其他情形來說則 次于最優(yōu)。這是由于效率隨著遠(yuǎn)離這些信號(hào)包絡(luò)幅度而變低。在美國(guó)專利No. 7，221，219中，提出了一種復(fù)合功率放大器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)本質(zhì)上基 于Doherty放大器的輔助放大器與形成Chireix對(duì)的至少一對(duì)放大器的組合。該復(fù)合放大 器的Doherty部分以與Doherty放大器的輔助放大器相同的方式來驅(qū)動(dòng)。每個(gè)Chireix對(duì) 由在復(fù)合放大器的動(dòng)態(tài)范圍的至少一部分上具有依賴于幅度的相位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來驅(qū)動(dòng)。在 該現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中，通過使不同對(duì)在復(fù)合放大器的動(dòng)態(tài)范圍的不同部分中具有依賴于幅度 的相位來提高復(fù)合放大器的效率。另一種提高RF功率放大器的平均效率的方法是通過對(duì)RF功率放大器的匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn) 行動(dòng)態(tài)調(diào)整。然而，匹配網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)匹配組件可能較慢，可能損失高于固定組件效率的效率，和 /或可能需要大量功率以執(zhí)行調(diào)整，這是由于功率一般與調(diào)整/調(diào)諧過程的帶寬成比例。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是通過提供一種提高復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率的過程來消除上
5述缺點(diǎn)中的至少一些。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合放大器包括至少兩個(gè)功率放大器，所述至少兩個(gè) 功率放大器以不同方式驅(qū)動(dòng)，并可以被配置為Chireix異相系統(tǒng)對(duì)或Doherty放大器對(duì)。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過一種依照用在電信系統(tǒng)的無線終端中的復(fù)合放大器 的設(shè)備來解決上述問題，所述復(fù)合放大器包括至少兩個(gè)功率放大器，以不同方式驅(qū)動(dòng)，還 被配置為連接至輸出組合器網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載，所述輸出組合器網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電 抗。為了提高根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率，從所述至少兩個(gè)以不同方式驅(qū)動(dòng)的功 率放大器中的每一個(gè)看去的阻抗中的至少一個(gè)被配置為動(dòng)態(tài)調(diào)諧。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過一種用于提高復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率的方法來解決 上述問題，所述復(fù)合放大器包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗，還包括至少兩個(gè)以不同方式驅(qū) 動(dòng)的功率放大器，連接至輸出組合器網(wǎng)絡(luò)和負(fù)載。所述方法包括動(dòng)態(tài)調(diào)諧從所述至少兩個(gè) 以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器中的每一個(gè)看去的阻抗中的至少一個(gè)，以便提高復(fù)合放大器 的瞬時(shí)效率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過一種包括根據(jù)上述復(fù)合放大器的復(fù)合放大器在內(nèi)的 無線終端來解決上述問題。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于由于對(duì)慢動(dòng)態(tài)匹配組件的使用需要針對(duì)信號(hào)分配余量以解決 幅度的快速偏移，因此可以減輕由于與具有慢調(diào)諧組件的動(dòng)態(tài)匹配放大器相關(guān)聯(lián)的電壓開 銷而引起的效率下降。因此，在根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合放大器中，不必須有單獨(dú)的余量分配。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于由于Chireix放大器或Doherty放大器所具有的效率最 大值略低于峰值輸出幅度點(diǎn)，這意味著復(fù)合放大器的效率可以在比輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度波 動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)最大化并仍具有針對(duì)快速向上偏移的幅度余量，因此提高了包括可 被配置為Chireix異相系統(tǒng)對(duì)或Doherty放大器對(duì)的放大器在內(nèi)的復(fù)合放大器的瞬時(shí)效 率。因此，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合放大器使得可以消除效率最大值與幅度最大值之 間的相互影響。本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于由于非機(jī)械操作而提高了可靠性性能。與例如之前描述的MEM方案相比，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于與對(duì)MEMS開關(guān)的使用 相比，根據(jù)本發(fā)明對(duì)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗的使用提供了復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率的提高。盡管更 多MEMS開關(guān)可以提供高效率，但是與本發(fā)明提供的方案相比，它們也增大了可靠性風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在將通過多個(gè)實(shí)施例并參照附圖來更詳細(xì)地描述本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)注意，以下 附圖僅是示意性的，在如所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)所描述而示意的具體實(shí)施例中可以進(jìn)行各 種修改和改變。


圖1A是示意了現(xiàn)有技術(shù)的Doherty放大器的原理的框圖。圖1B是示意了現(xiàn)有技術(shù)的Doherty放大器的效率的示意圖。圖2A是示意了現(xiàn)有技術(shù)的Chireix異相系統(tǒng)的原理的框圖。圖2B是示意了沒有補(bǔ)償電抗的現(xiàn)有技術(shù)Chireix異相系統(tǒng)的效率的示意圖。圖3A是示意了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的示例復(fù)合放大器的總體結(jié)構(gòu)的框圖。圖3B是示意了包括從放大器看去的阻抗/導(dǎo)納在內(nèi)的圖3A總體結(jié)構(gòu)的框圖。圖4A-4D示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、包括Chireix異相系統(tǒng)在內(nèi)的復(fù)合放大器的效率的示例，還示出了對(duì)應(yīng)的Smith圖。圖5A示意了輸出電壓作為不同恒定異相角的縮放因子的函數(shù)而變化。圖5B示意了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率曲線的示例。圖6A-6B示意了根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的、結(jié)合了 Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放大 器的不同結(jié)構(gòu)。圖7A-7B示意了根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的、結(jié)合了 Doherty放大器的復(fù)合放大器 的不同結(jié)構(gòu)。圖8示意了結(jié)合了 Doherty放大器的復(fù)合放大器的效率。圖9是示意了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的、包括復(fù)合放大器的無線終端的框圖。
具體實(shí)施例方式在以下描述中，為了解釋而非限制的目的，闡述了具體細(xì)節(jié)，如具體架構(gòu)、場(chǎng)景、技 術(shù)等，以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見，可以在脫離 這些具體細(xì)節(jié)的其他實(shí)施例中實(shí)施本發(fā)明及其實(shí)施例。這里，通過參照具體示例場(chǎng)景來描述本發(fā)明。具體地，在與具有預(yù)定峰均功率比 (PAPR)(例如7dB PAPR)的示例WCDMA單載波信號(hào)相關(guān)的非限制性一般環(huán)境下描述本發(fā)明。 再次注意，本發(fā)明及其示例實(shí)施例決不限于上述WCDMA單載波信號(hào)，即，可以使用其他類型 的系統(tǒng)的多載波和單載波信號(hào)。此外，在與包括至少兩個(gè)功率放大器的復(fù)合放大器相關(guān)的 非限制性一般環(huán)境下描述本發(fā)明，該至少兩個(gè)功率放大器可以被配置為Doherty放大器對(duì) 或Chireix異相系統(tǒng)對(duì)。參照?qǐng)D1A，示意了典型現(xiàn)有技術(shù)Doherty放大器1的框圖。Doherty放大器由被稱 為主放大器10和峰值放大器11的兩個(gè)放大器構(gòu)成。主放大器和峰值放大器10、11被示意 為相等大小，但是它們不必須是相等大小的。如圖1A所示，兩個(gè)放大器由具有特征阻抗& 的四分之一波長(zhǎng)傳輸線連接。峰值放大器的輸出還連接至負(fù)載&。這里假定放大器10和 11均充當(dāng)理想的受控產(chǎn)生器，即，輸出電流(、和12)與輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)成比例。如果我們現(xiàn) 在假定放大器之一的最優(yōu)負(fù)載電阻為R。pt，則負(fù)載電阻應(yīng)當(dāng)?shù)扔赗。pt/2，使得最大可傳送功 率是單個(gè)放大器的2倍。傳輸線的作用是在主放大器的輸出處將負(fù)載電阻變換為2R。pt。如 果我們假定主放大器的輸出阻抗是無窮大，則由于傳輸線的阻抗倒轉(zhuǎn)特性，使得從峰值放 大器11看去的阻抗將為0。在低輸出電平，峰值放大器完全關(guān)閉，并呈現(xiàn)出無窮大的輸出阻 抗。這意味著當(dāng)增大電流(D時(shí)，與傳統(tǒng)放大器相比，主放大器上的RF電壓(Vl)上升2倍 快(負(fù)載電阻是2R。pt，相比于R。pt)，這給出了大約2倍的效率。在某個(gè)點(diǎn)(稱為轉(zhuǎn)變點(diǎn))， 該電壓已達(dá)到其最大值，同時(shí)效率也達(dá)到相應(yīng)最大值。當(dāng)達(dá)到飽和時(shí)，Doherty放大器1開 始驅(qū)動(dòng)來自峰值放大器11的電流，該電流通過傳輸線而被變換為主放大器10上的電壓。通過將i2的相位選擇為比^的相位滯后90度，從峰值放大器1對(duì)Vl的電壓貢獻(xiàn) 將與來自主放大器10的貢獻(xiàn)有180度異相。這意味著隨著逐漸增大^和i2，電壓Vl保持恒 定。由于從峰值放大器11看去的負(fù)載電阻是0，因此電壓v2不受i2影響，而是等于^工。 圖1B中示意了所得到的、現(xiàn)有技術(shù)Doherty放大器的效率。參照?qǐng)D2A，示意了典型現(xiàn)有技術(shù)Chireix異相系統(tǒng)2的框圖。作為Chireix和 LINC(具有非線性分量的線性放大)放大器中的關(guān)鍵方法，術(shù)語“異相”一般是指通過將在
7信號(hào)分量分離器22中產(chǎn)生的兩個(gè)相位調(diào)制、恒定幅度的信號(hào)進(jìn)行組合來獲得幅度調(diào)制的 方法。在通過RF鏈24、26 (例如混頻器、濾波器、放大器)和功率放大器28和30的頻率上 轉(zhuǎn)換和放大之后，異相的信號(hào)被組合為形成Chireix類型的輸出組合器網(wǎng)絡(luò)32中的放大線 性信號(hào)。這些恒定幅度的異相信號(hào)的相位被選擇為使得其向量求和的結(jié)果產(chǎn)生所期望的幅 度。輸出組合器網(wǎng)絡(luò)32包括兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)線X/4(其中X表示放大器所操作于的 頻帶的中心頻率的波長(zhǎng))；以及兩個(gè)補(bǔ)償電抗(表示為+jX和-jX)，用于將高效區(qū)擴(kuò)展為包 括較低輸出功率電平。圖2A中還示意了負(fù)載，在圖2A中其表示天線。圖2B中示意了 沒有補(bǔ)償電抗的現(xiàn)有技術(shù)Chireix異相系統(tǒng)的效率。一般而言，功率放大器被建模為包括匹配網(wǎng)絡(luò)或組合器網(wǎng)絡(luò)，其由以下表征從多 個(gè)功率放大器之一看去的至少一個(gè)阻抗/導(dǎo)納；和/或從多個(gè)功率放大器之一至輸出節(jié)點(diǎn) 的至少一個(gè)跨導(dǎo)。例如，Doherty放大器的組合器網(wǎng)絡(luò)可以由從主放大器看去的阻抗來表征，該阻 抗是傳輸線的特征阻抗和連接至組合器網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載阻抗&的函數(shù)。對(duì)于Chireix異相系 統(tǒng)，組合器網(wǎng)絡(luò)可以由四分之一波長(zhǎng)傳輸線與電抗+jX和-jX—起來表征。作為示例，從 Chireix異相系統(tǒng)的放大器之一看去的阻抗/導(dǎo)納可以表示為電抗+jX和-jX和連接至組 合器網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載阻抗&的函數(shù)。以下提出了根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合放大器的示例實(shí)施例。示例復(fù)合放大器可以包括 至少兩個(gè)功率放大器，可以被配置為Doherty放大器對(duì)或Chireix異相系統(tǒng)對(duì)。在這兩種 情況下，復(fù)合放大器的組合器網(wǎng)絡(luò)都包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗，并且功率放大器被配 置為以不同方式來驅(qū)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過動(dòng)態(tài)調(diào)諧從每個(gè)功率放大器看去的阻 抗中的至少一個(gè)，來提高復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率。圖3A示意了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的復(fù)合放大器3的總體示意圖。這里，圖3A的 復(fù)合放大器被視為包括Chireix異相系統(tǒng)，該Chireix異相系統(tǒng)包括兩個(gè)以不同方式驅(qū)動(dòng) 的、連接至組合器網(wǎng)絡(luò)43的放大器41和42。組合器網(wǎng)絡(luò)43由具有特征阻抗ZQ的兩個(gè)四分 之一波長(zhǎng)傳輸線45和46表示。組合器網(wǎng)絡(luò)43還包括受控的兩個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗(_jX)47 和(+jX)48。組合器網(wǎng)絡(luò)33還連接至負(fù)載(RJ49。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以動(dòng)態(tài)調(diào)諧從 例如功率放大器41看去的阻抗\和從放大器42看去的阻抗Z2，以提高復(fù)合放大器3的瞬 時(shí)效率。該調(diào)諧/重新調(diào)諧可以通過動(dòng)態(tài)調(diào)諧/重新調(diào)諧電抗47和48來執(zhí)行，即，通過動(dòng) 態(tài)調(diào)諧/重新調(diào)諧_jX和+jX來執(zhí)行。這里注意，在Chireix異相系統(tǒng)的情況下，動(dòng)態(tài)可調(diào) 諧電抗_jX和+jX (或類似地，從每個(gè)放大器看去的阻抗/導(dǎo)納)是這里表示為(p的異相角 的函數(shù)。如本領(lǐng)域公知的，導(dǎo)納Y可以由Y = G+jB來定義，其中G是電導(dǎo)，B是電納。導(dǎo)納 還可以寫為阻抗Z的倒數(shù)，即 其中R是電阻，X是電抗。因此，阻抗可以寫為
(2) 參照?qǐng)D38，示意了4個(gè)導(dǎo)納￥1、1、1、\，其中Y:、Y3是從放大器41看去的，Y2、Y4是從放大器42看去的導(dǎo)納。從放大器41看去的導(dǎo)納Y3和從放大器42看去的導(dǎo)納Y4可以根據(jù)以下表達(dá)式來
表不 其中這里VPEP被視為歸一化最大峰值電壓(PEP——峰值包絡(luò)功率)，\是負(fù)載& 49上的電壓。&是組合器網(wǎng)絡(luò)中的四分之一波長(zhǎng)傳輸線的特征阻抗，9表示Chireix功率 放大器系統(tǒng)的異相角。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，如圖3A或圖3B所示，通過放置分路電抗(_jX和+jX)，通過 改變例如9，可以實(shí)現(xiàn)與從每個(gè)放大器41、42看去的電抗性負(fù)載的諧振。按照以下方式，將 其表示為電納B:
歸一化電納可以寫為B’，并可以根據(jù)以下等式來表示 72(5)
2凡 從放大器41看去的導(dǎo)納A和從放大器42看去的導(dǎo)納Y2還可以根據(jù)以下表達(dá)式 而表示為電納B的函數(shù) 對(duì)于
,因此 和 Y2 完全是實(shí)數(shù)。如果不存在-jX和+jX，則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。使用導(dǎo)納A和Y2的上述表達(dá)式，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以直接導(dǎo)出阻抗\和Z2 的表達(dá)式，其表示從放大器41看去的阻抗，Z2表示從放大器42看去的阻抗。根據(jù)以 下表達(dá)式給出Z,和Z2
由此，可以根據(jù)以下表達(dá)式來表示+jx和-jX 其中co = 2 Ji f。是中心頻率f。的函數(shù)；L是電感，C是電容。應(yīng)當(dāng)注意，我們可以使用導(dǎo)納A和\來代替阻抗\和Z2。在圖3B中，示出了從 放大器41和42看去的導(dǎo)納(或阻抗)。還示出了負(fù)載上的電壓八。還應(yīng)當(dāng)注意，放大器41的輸入信號(hào)(未示出)可以表示為
誠(chéng)-識(shí)(0)，
其中A是輸入信號(hào)的幅度；并且，放大器42的輸入信號(hào)(未示出)可以類似地表示為
如先前結(jié)合圖2A所描述的，這些信號(hào)可以由信號(hào)分離器產(chǎn)生。 2 。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，復(fù)合放大器3的效率n可以使用以下等式來建模 其中B’ e如上所述表示歸一化電納，在本示例中其是電容性的。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)態(tài)Chireix異相系統(tǒng)，可以通過動(dòng)態(tài)調(diào)諧這些電抗來動(dòng)態(tài)調(diào) 諧從功率放大器看去的阻抗，該阻抗是可調(diào)諧電抗-jx和+jX的函數(shù)。因此可以提高復(fù)合 放大器的瞬時(shí)效率。圖4A-4D示意了對(duì)于從每個(gè)放大器看去的阻抗/導(dǎo)納的不同調(diào)諧，復(fù)合放大器的 瞬時(shí)效率(下圖)以及對(duì)應(yīng)的Smith圖(上圖)。圖4A示意了隨著異相角9增大，在兩個(gè)負(fù)載軌跡在實(shí)線上相交(見Smith圖)的 點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)峰值效率時(shí)的示例場(chǎng)景。圖4A還示出了通過增大cp，輸出功率降低。9增大的方向 由指向原點(diǎn)的箭頭示出。在圖4A中，還示出了瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的兩個(gè)歸一化輸 出功率電平。當(dāng)兩個(gè)放大器負(fù)載阻抗軌跡同時(shí)在Smith圖中的實(shí)線(水平線)上相交時(shí)， 出現(xiàn)兩個(gè)效率峰值。圖4B示意了隨著異相角Cp進(jìn)一步增大而實(shí)現(xiàn)的峰值效率時(shí)的另一示例場(chǎng)景。在圖 4B中，還示出了瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的兩個(gè)歸一化輸出功率電平。圖4C示意了根據(jù)本發(fā)明示例實(shí)施例的復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率的又一示例場(chǎng)景。 可以看到，由于動(dòng)態(tài)調(diào)諧從復(fù)合放大器的放大器之一看去的阻抗，因而提高了瞬時(shí)效率。應(yīng) 當(dāng)注意，在本示例實(shí)施例中，從放大器看去的阻抗是電抗的函數(shù)，該電抗繼而是異相角屮的 函數(shù)，因此，通過改變9可以動(dòng)態(tài)調(diào)諧阻抗。根據(jù)本發(fā)明，如果連續(xù)控制電抗或類似地連續(xù)控制從每個(gè)放大器看去的阻抗/導(dǎo) 納，那么作為輸出功率回退(以dB表示)的函數(shù)的、復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率將類似于圖4D 中所示的效率曲線。還示意了對(duì)應(yīng)的Smith圖。從圖4A-4D，我們可以推斷出，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)對(duì)放大器看去的阻抗/導(dǎo) 納進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)諧時(shí)，復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率提高。從圖4A-4D，我們還可以推斷出，瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的歸一化輸出功率電平隨輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度波動(dòng)一起移動(dòng)，根據(jù)本發(fā) 明的實(shí)施例，在比輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度波動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)最大化了瞬時(shí)效率。因此，通過使與瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的歸一化輸出功率電平相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)以 比包絡(luò)速度更慢的速度移動(dòng)或跟蹤信號(hào)的包絡(luò)幅度，提高了復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率，并且， 我們?nèi)阅軌蚓哂嗅槍?duì)輸出信號(hào)快速向上偏移的幅度余量。因此，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合放大器 消除了效率最大值與幅度最大值之間的相互影響。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，如果對(duì)包括Chireix異相系統(tǒng)的放大器對(duì)在內(nèi)的復(fù)合 放大器的電抗進(jìn)行對(duì)稱的重新調(diào)諧，則可以在不改變復(fù)合放大器的輸出信號(hào)的情況下移動(dòng) 與瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的歸一化輸出功率電平相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。圖5A中示意了該場(chǎng)景， 其中k表示可用于改變從每個(gè)功率放大器看去的阻抗/導(dǎo)納的縮放常數(shù)。在圖5A中，針對(duì) 4個(gè)不同的恒定異相角Cp，將輸出電壓示意為縮放因子k的函數(shù)。注意，由于如等式(6)和(7)所示，從每個(gè)功率放大器看去的阻抗/導(dǎo)納是B(或 B’)的函數(shù)，因此可以通過改變B(或B’)來執(zhí)行阻抗/導(dǎo)納的動(dòng)態(tài)調(diào)諧/重新調(diào)諧。圖 5B中示意了這一點(diǎn)，圖5B表示針對(duì)不同B’值的瞬時(shí)效率曲線。在圖5B中，根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施例，通過在區(qū)間W.3，l]內(nèi)改變B’來動(dòng)態(tài)調(diào)諧復(fù)合放大器的每個(gè)功率放大器看去的阻 抗。在圖5B中可以觀察到，由于高效率點(diǎn)(即，與瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的輸出功率 電平相對(duì)應(yīng)的點(diǎn))隨輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度一起移動(dòng)，因而提高了瞬時(shí)效率。因此，瞬時(shí)效率 被布置為在比輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度波動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)最大化。圖5B中還示出了對(duì) 瞬時(shí)效率的跟蹤(粗線)。 現(xiàn)在參照?qǐng)D6A-6B，示意了根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)示例實(shí)施例的、復(fù)合放大器的兩種不 同結(jié)構(gòu)。在圖6A和圖6B中，復(fù)合放大器3包括Chireix異相系統(tǒng)的以不同方式驅(qū)動(dòng)的功 率放大器對(duì)41、42。在表示復(fù)合放大器3的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)示例的圖6A中，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，組合 器網(wǎng)絡(luò)53包括第一變?nèi)荻O管網(wǎng)絡(luò)54，與電抗55 (電感)并聯(lián)；以及第二變?nèi)荻O管網(wǎng) 絡(luò)56，與另一電抗57 (電容)并聯(lián)。因此，從放大器41看去的阻抗可以表示為變?nèi)荻O管 網(wǎng)絡(luò)54的元件以及電抗55的函數(shù)。類似地，從放大器42看去的阻抗可以表示為變?nèi)荻O 管網(wǎng)絡(luò)56的元件以及電抗57的函數(shù)。通過例如動(dòng)態(tài)調(diào)諧/重新調(diào)諧變?nèi)荻O管網(wǎng)絡(luò)54 和56來動(dòng)態(tài)調(diào)諧/重新調(diào)諧上述阻抗，可以提高復(fù)合放大器3的瞬時(shí)效率。換言之，通過 調(diào)諧/重新調(diào)諧變?nèi)荻O管網(wǎng)絡(luò)54和56，可以移動(dòng)與瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的輸出功 率電平相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。還示意了負(fù)載阻抗49。圖6A中表示為RFC的元件表示變?nèi)荻O管的 DC (直流)接地參考。在表示復(fù)合放大器3的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)示例的圖6B中，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，組合 器網(wǎng)絡(luò)63包括第一變?nèi)荻O管網(wǎng)絡(luò)64，與電抗65 (電感)串聯(lián)放置；以及第二變?nèi)荻O 管網(wǎng)絡(luò)66，與電抗67(電容)串聯(lián)放置。與結(jié)合圖6A描述的并聯(lián)實(shí)現(xiàn)類似，這里，通過調(diào) 諧/重新調(diào)諧從放大器41看去的阻抗/導(dǎo)納和從放大器42看去的阻抗/導(dǎo)納，也提高了 復(fù)合放大器3的瞬時(shí)效率。因此，所執(zhí)行的調(diào)諧移動(dòng)了與瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的輸 出功率電平相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。還示意了負(fù)載阻抗49。圖6B中表示為RFC的元件表示變?nèi)荻O 管的DC(直流)接地參考。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)本發(fā)明的上述示例實(shí)施例的復(fù)合放大器不限于以上所示的實(shí)現(xiàn)。例如，變?nèi)荻O管網(wǎng)絡(luò)可以包括T網(wǎng)絡(luò)，該T網(wǎng)絡(luò)包括變?nèi)荻O管；無線電扼流器，可以被 配置為電感器以使得變?nèi)荻O管的中頻(IF)控制信號(hào)與RF信號(hào)隔離。變?nèi)荻O管還可以 具有可變電容，該可變電容是施加在二極管端子上的電壓的函數(shù)。變?nèi)荻O管網(wǎng)絡(luò)還可以 包括一對(duì)Scottky 二極管或具有適當(dāng)電阻值(例如在1-5M歐姆的范圍內(nèi))的電阻。參照?qǐng)D7A-7B，示意了根據(jù)本發(fā)明的其他示例實(shí)施例的、復(fù)合放大器的兩種不同結(jié) 構(gòu)。在圖7A和7B中，根據(jù)本發(fā)明的其他示例實(shí)施例，復(fù)合放大器4包括Doherty放大器的 以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器對(duì)71、72。在圖7A中，復(fù)合放大器4的組合器網(wǎng)絡(luò)73包括動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗C1、L和C2。復(fù)合 放大器還包括連接至組合器網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載R_d49 ；以及兩個(gè)以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器 71和72，其中功率放大器71表示Doherty放大器的主放大器，而放大器72表示Doherty 放大器的峰值放大器。如圖7A所示，組合器網(wǎng)絡(luò)73的元件(即C1、L和C2)形成ji網(wǎng)絡(luò)。 因此，這里將復(fù)合放大器4的四分之一波長(zhǎng)傳輸線表示為ji網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)中，從主放大 器71看去的阻抗被配置為通過改變例如C1和L而被調(diào)諧/重新調(diào)諧，以便提高復(fù)合放大 器4的瞬時(shí)效率。應(yīng)當(dāng)注意，可以調(diào)諧/重新調(diào)諧Ji網(wǎng)絡(luò)的所有3個(gè)元件。此外，也可以 將n網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為包括2個(gè)電感和1個(gè)電容。此外，也可以使用T網(wǎng)絡(luò)或L網(wǎng)絡(luò)來代替Ji 網(wǎng)絡(luò)。因此，本發(fā)明不限于圖7A和圖7B所示的結(jié)構(gòu)。在圖7B中示出了復(fù)合放大器4的另一種結(jié)構(gòu)。可以看到，組合器網(wǎng)絡(luò)83包括電 路，該電路包括分路電容C1、C2和C3以及兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)傳輸線X/4。在本發(fā)明的該 示例實(shí)施例中，從主放大器71看去的阻抗被配置為通過改變例如C1和C2而被調(diào)諧/重新 調(diào)諧，以便提高復(fù)合放大器3的瞬時(shí)效率。再一次，也可以調(diào)諧或重新調(diào)諧所有元件C1、C2 和C3。因此，通過動(dòng)態(tài)調(diào)諧將主放大器與復(fù)合放大器4的公共輸出相連接的組合器網(wǎng)絡(luò)的 元件，可以使效率最大值或與瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的輸出功率電平相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)跟蹤 輸出信號(hào)的瞬時(shí)包絡(luò)幅度。圖8中示意了效率曲線。從圖8可以看到，復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率是“帶尖頭的”而不是“圓形的”，這指示 了包括Doherty放大器的復(fù)合放大器的效率低于包括Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放大器的 效率。然而，與先前描述的、包括Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放大器的示例實(shí)施例類似，在圖 8中可以觀察到，由于高效率點(diǎn)(即，與瞬時(shí)效率達(dá)到局部最大值時(shí)的輸出功率電平相對(duì)應(yīng) 的點(diǎn))隨輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度一起移動(dòng)，因而提高了瞬時(shí)效率。因此，瞬時(shí)效率這里被布置 為在比輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度波動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)最大化。應(yīng)當(dāng)注意，包括Doherty放大器的復(fù)合放大器和包括Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放 大器經(jīng)歷了對(duì)特定損耗的不同敏感度，因此它們對(duì)于不同情形而高效。作為示例，根據(jù)本發(fā) 明的實(shí)施例，如果在放大器的輸出處存在實(shí)質(zhì)的分路損耗，則從放大器之一看去的阻抗可 以被視為與(一般而言輕微地)變化的分路損耗電阻(外加某殘留電阻)并聯(lián)的電阻，其 與輸出幅度的包絡(luò)的平方實(shí)質(zhì)上成反比。在所述電阻等于分路損耗電阻時(shí)的特定幅度值以 下，從放大器之一看去的阻抗維持固定，并使用線性驅(qū)動(dòng)，即線性基礎(chǔ)輸出電流和電壓。在 結(jié)合了 Doherty放大器的復(fù)合放大器中，上述幅度值可以在近似為整個(gè)復(fù)合放大器的最大 輸出功率的RMAD/2RSHraT倍的功率處出現(xiàn)，其中Rshunt與復(fù)合放大器的分路電阻相對(duì)應(yīng)。在結(jié) 合了 Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放大器中，上述幅度值可在近似為整個(gè)復(fù)合放大器的最大輸 出功率的r_/R_t倍的功率處出現(xiàn)。
在上述兩種情況下，從放大器之一看去的阻抗都被配置為通過例如改變組合器網(wǎng) 絡(luò)中的變換比而被調(diào)諧/重新調(diào)諧。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，變換比可以被定義為在組合器 網(wǎng)絡(luò)的一端看去的阻抗除以在組合器網(wǎng)絡(luò)的另一端看去的實(shí)際阻抗。例如，可以通過調(diào)諧 組合器網(wǎng)絡(luò)的元件，例如通過調(diào)諧/重新調(diào)諧組合器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或多個(gè)電容或其他可調(diào)諧 電抗，來改變?cè)撟儞Q比。注意，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的Doherty放大器，在轉(zhuǎn)變點(diǎn)處，峰值放大器處的電 壓實(shí)質(zhì)上低于主放大器的電壓，因此峰值放大器的分路損耗非常小。因此，在該轉(zhuǎn)變點(diǎn)處的 整個(gè)分路損耗近似為Chireix異相系統(tǒng)的一半，這給出了 Doherty放大器在較大分路損耗 (較低晶體管分路電阻)的情況下的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于Chireix異相系統(tǒng)，兩個(gè)放大器在上述幅度值處出現(xiàn)的電壓大致相同。因此， 來自Rshunt的損耗大致為Doherty的損耗的兩倍，并且如上所述，幅度值可以被計(jì)算為最大 輸出功率的r_/R_t倍，即，與單一放大器純負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)相同。因此可以推斷出，如果分路損耗相對(duì)較大，則包括Doherty放大器的復(fù)合放大器 被認(rèn)為比包括Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放大器更加高效。另一方面，如果不存在損耗或者 如果損耗主要依賴于輸出射頻電流，則結(jié)合了 Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放大器被認(rèn)為比結(jié) 合了 Doherty放大器的復(fù)合放大器更加高效。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，復(fù)合放大器的效 率或瞬時(shí)效率被認(rèn)為比現(xiàn)有技術(shù)復(fù)合放大器更加高效。這是由于如上所述將動(dòng)態(tài)匹配結(jié)合 到復(fù)合放大器中。動(dòng)態(tài)匹配是從復(fù)合放大器的至少兩個(gè)以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器中的 每一個(gè)看去的阻抗的動(dòng)態(tài)調(diào)諧/重新調(diào)諧。應(yīng)當(dāng)注意，可以調(diào)諧跨導(dǎo)來代替動(dòng)態(tài)調(diào)諧阻抗。參照?qǐng)D9，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的、包括復(fù)合放大器的無線終端100。如圖9 所示，無線終端10配備有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合放大器120。表示負(fù)載阻抗的天線130 也被示為連接至復(fù)合放大器120。此外，還示出了用于接收輸入信號(hào)(如，調(diào)制的RF信號(hào)) 的一般輸入單元110。這里沒有描述在將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至復(fù)合放大器130之前對(duì)該輸入信 號(hào)的預(yù)處理操作，這是由于對(duì)于理解本發(fā)明的不同實(shí)施例而言，這些是不需要的。此外，省 略了被視為與理解本發(fā)明無關(guān)的其他元件。圖9中所示的無線終端100可以是移動(dòng)電話、無線基站或適于無線系統(tǒng)的任何其 他類型的無線終端的一部分。例如，無線終端100可以適于在電信無線系統(tǒng)中使用，該電信 無線系統(tǒng)例如是JDC(日本數(shù)字蜂窩)、GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、GPRS(通用分組無線服 務(wù)).EDGE (增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn))、WCDMA (寬帶碼分多址)、CDMA (碼分多址)、GPS (全 球定位系統(tǒng))、WIMAX(微波接入的全球可互操作性)或任何其他類型的無線系統(tǒng)。盡管已經(jīng)參照結(jié)合了 Doherty放大器或Chireix異相系統(tǒng)的復(fù)合放大器描述了本 發(fā)明，但是顯而易見，本發(fā)明適用于具有其他類型的放大器的復(fù)合放大器。此外，可以以許多方式來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明及其實(shí)施例。例如，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括 其上存儲(chǔ)有指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令可以由位于無線系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)無線終端 中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來執(zhí)行，以提高復(fù)合放大器的瞬時(shí)效率。計(jì)算系統(tǒng)可執(zhí)行且存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)上的指令執(zhí)行權(quán)利要求中所述的本發(fā)明的方法步驟。盡管以多個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是可以想到，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在閱讀 了說明書并研究了附圖之后，本發(fā)明的備選方案、修改、置換和等同替換將變得顯而易見。 因此，所附權(quán)利要求預(yù)期包括落入本發(fā)明范圍內(nèi)的這種備選方案、修改、置換和等同替換。
權(quán)利要求
一種用在電信無線系統(tǒng)的無線終端(110)中的復(fù)合放大器(3、4、120)，包括至少兩個(gè)功率放大器(41、42、71、72)，被布置為連接至輸出組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、83)和負(fù)載(49、130)，所述輸出組合器網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗(47、48)，其特征在于所述至少兩個(gè)功率放大器(41、42、71、72)被配置為以不同方式驅(qū)動(dòng)，并且，從所述至少兩個(gè)功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的至少一個(gè)被布置為被動(dòng)態(tài)調(diào)諧，以便提高復(fù)合放大器(3、4、120)的瞬時(shí)效率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合放大器(3、4、120)，其中，所述輸出組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、 63、73、83)還包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗，被配置為連接至所述至少兩個(gè)以不同方式 驅(qū)動(dòng)的功率放大器(41、42、71、72)，其中，所述至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗被布置為被重新調(diào) 諧，以便提高復(fù)合放大器(3、4、120)的瞬時(shí)效率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的復(fù)合放大器(3、4、120)，其中，從所述至少兩個(gè) 以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的所述至少一個(gè) 被配置為至少與所述復(fù)合放大器(3、4、120)的輸出信號(hào)幅度包絡(luò)的平方實(shí)質(zhì)上成反比的 電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合放大器(3、4、120)，其中，從所述至少兩個(gè)以不同方式驅(qū) 動(dòng)的功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的所述至少一個(gè)被配置為與復(fù) 合放大器(3、4、120)的輸出處的分路損耗電阻并聯(lián)的電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合放大器(3、120)，其中，從所述功率放大器(41、42、71、 72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的至少一個(gè)被布置為當(dāng)復(fù)合放大器(3、120)的輸出信號(hào)的 幅度低于所述電阻等于所述分路損耗電阻時(shí)的特定幅度值時(shí)，被保持為固定，從而使用所 述復(fù)合放大器(3、4、120)的線性驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的復(fù)合放大器(3、4、120)，其中，所述復(fù)合放大器 (3,120)的瞬時(shí)效率被布置為在比輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度波動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)最大化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的復(fù)合放大器(3、4、120)，其中，從所述至少兩 個(gè)以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的所述至少一 個(gè)被配置為通過改變所述復(fù)合放大器中的變換比而被動(dòng)態(tài)調(diào)諧，所述變換比被定義為在所 述組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、83)的一端看去的阻抗除以在所述組合器網(wǎng)絡(luò)的另一端的阻 抗。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合放大器(3、4、120)，其中，所述變換比是通過調(diào)諧所述組 合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、83)的所述至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗和/或所述組合器網(wǎng)絡(luò)的至 少兩個(gè)元件來改變的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的復(fù)合放大器(3、120)，其中，所述以不同方式驅(qū) 動(dòng)的功率放大器(41、42)被配置為Chireix異相系統(tǒng)對(duì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的復(fù)合放大器(4、120)，其中，所述至少一個(gè)以 不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器(71)被配置為Doherty功率放大器的主放大器。
11.一種提高復(fù)合放大器(3、4、120)的瞬時(shí)效率的方法，所述復(fù)合放大器(3、4、120)包 括至少兩個(gè)功率放大器(41、42、71、72)，連接至輸出組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、83)和負(fù) 載(49、130)，所述輸出組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、83)包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗，其特 征在于所述方法包括動(dòng)態(tài)調(diào)諧從所述至少兩個(gè)功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的至少一個(gè)，以便提高復(fù)合放大器(3、4、120)的瞬時(shí)效率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括重新調(diào)諧所述輸出組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、 73,83)的至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗，以便提高復(fù)合放大器(3、4、120)的瞬時(shí)效率。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的方法，其中，從所述至少兩個(gè)以不同方式驅(qū) 動(dòng)的功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的所述至少一個(gè)是至少與所述 復(fù)合放大器(3、4、120)的輸出信號(hào)幅度包絡(luò)的平方實(shí)質(zhì)上成反比的電阻。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，從所述至少兩個(gè)以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大 器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的所述至少一個(gè)是與復(fù)合放大器(3、4、120) 的輸出處的分路損耗電阻并聯(lián)的電阻。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括當(dāng)復(fù)合放大器(3、4、120)的輸出信號(hào)的幅 度低于所述電阻等于所述分路損耗電阻時(shí)的特定幅度值時(shí)，保持從所述至少兩個(gè)以不同方 式驅(qū)動(dòng)的功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的所述至少一個(gè)為固定；以 及進(jìn)一步線性驅(qū)動(dòng)所述復(fù)合放大器(3、4、120)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11至15中任一項(xiàng)所述的方法，還包括在比所述復(fù)合放大器(3、4、 120)的輸出信號(hào)的包絡(luò)幅度波動(dòng)的時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，最大化所述復(fù)合放大器(3、4、120) 的瞬時(shí)效率。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的方法，還包括通過改變所述復(fù)合放大器 (3,4,120)中的變換比，動(dòng)態(tài)調(diào)諧從所述至少兩個(gè)以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器(41、42、 71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗中的所述至少一個(gè)，所述變換比被定義為在所述輸出組合器 網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、83)的一端看去的阻抗除以在所述組合器網(wǎng)絡(luò)的另一端(41、42、71、 72)的阻抗。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括通過調(diào)諧所述組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、 83)的至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗和/或所述組合器網(wǎng)絡(luò)的至少兩個(gè)元件，改變所述變換比。
19.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的方法，還包括使用Chireix異相系統(tǒng)對(duì)， 作為所述以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器(41、42)。
20.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的方法，還包括使用Doherty放大器的主放 大器，作為所述以不同方式驅(qū)動(dòng)的功率放大器(71)中的至少一個(gè)。
21.一種無線電信系統(tǒng)的無線終端(100)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的 復(fù)合放大器(120)。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種復(fù)合放大器(3、4、120)、一種包括這種復(fù)合放大器的無線終端(100)和一種用于提高這種復(fù)合放大器的效率的方法。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合放大器被布置為連接至輸出組合器網(wǎng)絡(luò)(43、53、63、73、83)和負(fù)載(49、130)，輸出組合器網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)動(dòng)態(tài)可調(diào)諧電抗(47、48)。通過調(diào)諧從所述至少兩個(gè)功率放大器(41、42、71、72)中的每一個(gè)看去的阻抗/導(dǎo)納來提高復(fù)合放大器(3、4、120)的瞬時(shí)效率。所述放大器以不同方式驅(qū)動(dòng)，并且這些放大器還可以是Chireix異相系統(tǒng)或Doherty放大器對(duì)的一部分。
文檔編號(hào)H03F1/02GK101868912SQ200780101565
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2007年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
發(fā)明者烏爾夫·古斯塔夫松, 里卡德·赫爾貝里 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司