專利名稱：具有定阻抗型多工器的寬帶多赫蒂放大器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多赫蒂放大器，特別涉及被設(shè)計用于寬帶頻率操作范圍的多赫蒂放大器。
背景技術(shù)：
電信領(lǐng)域的RF (射頻)功率架構(gòu)著重于在從Psat (當(dāng)放大器被驅(qū)動進(jìn)入深度飽和時的平均輸出功率)的大量功率回退下取得高DC至RF效率。這是由于所發(fā)射的數(shù)字信號例如W-CDMA(寬帶碼分多址)、LTE (長期演進(jìn))和WiMAX(全球微波互聯(lián)接入)的高峰均比(PAR)。目前采用的最流行的功率放大器架構(gòu)是多赫蒂放大器。多赫蒂放大器采用AB類主放大器和C類峰值放大器，并且通過從峰值放大器給主放大器的負(fù)載調(diào)制而提高了效率。然而，如果需要在高輸出回退(OBO)下取得高效率，則在主和峰值放大器之間需要高度不對稱比。 多赫蒂架構(gòu)在峰值OBO點(diǎn)和峰值功率點(diǎn)之間在效率上具有固有降級。為克服這一點(diǎn)，可使用三路多赫蒂架構(gòu)，其中主AB類放大器由多赫蒂放大器替代，并且在峰值OBO點(diǎn)和峰值功率點(diǎn)之間，向第一峰值放大器提供負(fù)載調(diào)制。然而，在任意器件阻抗匹配之前，主放大器通過一系列的3個1/4 λ (四分之一波長)傳輸線連接至外部負(fù)載阻抗(典型為50歐姆)。由于1/4λ傳輸線的帶限特性，這會導(dǎo)致放大器實(shí)質(zhì)上為窄帶。因此，三路多赫蒂放大器典型地設(shè)計用于特定操作頻帶，該操作頻帶用于無線通信應(yīng)用例如WCDMA、LTE、WiMAX等。這些操作頻帶為1805-1880ΜΗζ、1930-1990ΜΗζ等。

發(fā)明內(nèi)容
本文描述的實(shí)施例采用了定阻抗型多工器(constant impedance combiner),其具有的特性阻抗等于當(dāng)?shù)谝缓偷诙逯捣糯笃麝P(guān)閉時，三路寬帶多赫蒂放大器電路的主放大器的所需負(fù)載調(diào)制高阻抗?fàn)顟B(tài)。在該最窄頻帶的情形中，對主放大器給出了最小帶限。當(dāng)運(yùn)行在回退功率區(qū)域中時，從主放大器路徑中除去大量帶限，從而在固定回退功率電平下產(chǎn)生更恒定的功率對頻率以及更恒定的效率對頻率。本文描述的放大器實(shí)施例很適合于寬帶應(yīng)用，使得一個放大器電路能夠自動覆蓋兩個或更多相鄰操作頻帶或與當(dāng)前存在的架構(gòu)相比在完整操作頻帶上更為一致。根據(jù)放大器電路的一個實(shí)施例，該放大器電路包括偏置于B或AB類模式的主放大器，偏置于C類模式的第一峰值放大器，偏置于C類模式的第二峰值放大器，以及定阻抗型多工器。該定阻抗型多工器具有連接至主放大器的輸出的第一節(jié)點(diǎn)，連接至第一峰值放大器的輸出的第二節(jié)點(diǎn)，連接至第二峰值放大器的輸出的第三節(jié)點(diǎn)，和連接至負(fù)載的第四節(jié)點(diǎn)。該定阻抗多工器可操作為將第四節(jié)點(diǎn)處的負(fù)載阻抗變換為第三節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，并在第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)處保持相同的經(jīng)變換阻抗。根據(jù)操作放大器電路的方法的一個實(shí)施例，該方法包括使主放大器偏置于B或AB類模式；使第一峰值放大器偏置于C類模式；使第二峰值放大器偏置于C類模式；將定阻抗型多工器的第一節(jié)點(diǎn)連接至主放大器的輸出，將定阻抗型多工器的第二節(jié)點(diǎn)連接至第一峰值放大器的輸出，將定阻抗型多工器的第三節(jié)點(diǎn)連接至第二峰值放大器的輸出，并且將第四節(jié)點(diǎn)連接至負(fù)載；以及將第四節(jié)點(diǎn)處的負(fù)載阻抗變換為第三節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，以使得在第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)處保持相同的經(jīng)變換阻抗。根據(jù)放大器電路的另一實(shí)施例，該放大器電路包括第一放大器，可操作為在第一功率電平打開(turn on);第二放大器，可操作為在低于第一功率電平的第二功率電平打開以及第三放大器，可操作為在所有功率電平都保持為開。第一功率組合器，可操作為在第一功率組合節(jié)點(diǎn)處將第三放大器的輸出和第二放大器的輸出組合以形成第一組合放大器輸出。第二功率組合器，可操作為在第二功率組合節(jié)點(diǎn)處將第一組合放大器輸出和第一放大器的輸出組合以形成第二組合放大器輸出。阻抗變換器，可操作為將放大器電路的負(fù)載阻抗變換為第二功率組合節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，所述經(jīng)變換阻抗與第一和第二功率組合器的阻抗相匹配。根據(jù)操作放大器電路的方法的另一實(shí)施例，該方法包括在第一功率電平打開第 一放大器；在低于第一功率電平的第二功率電平打開第二放大器；在所有功率電平打開第三放大器；在第一功率組合節(jié)點(diǎn)處將第三放大器的輸出和第二放大器的輸出組合以形成第一組合放大器輸出；在第二功率組合節(jié)點(diǎn)處將第一組合放大器輸出和第一放大器的輸出組合以形成第二組合放大器輸出；以及將放大器電路的負(fù)載阻抗變換為第二功率組合節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，其中從第二功率組合節(jié)點(diǎn)到第一功率組合節(jié)點(diǎn)不發(fā)生阻抗變換。根據(jù)三路寬帶多赫蒂放大器電路的一個實(shí)施例，該電路包括第一峰值放大器，可操作為在第一功率電平打開；第二峰值放大器，可操作為在低于第一功率電平的第二功率電平打開以及主功率放大器，可操作為在所有功率電平打開。當(dāng)?shù)谝缓偷诙逯捣糯笃鞫缄P(guān)閉時主功率放大器具有高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)。該多赫蒂放大器電路進(jìn)一步包括定阻抗型多工器，其連接至每個放大器的輸出。該定阻抗型多工器具有一特性阻抗，從主放大器的輸出看，無論是否有輸出匹配器件將主放大器輸出連接至定阻抗型多工器，該特性阻抗都與處于高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)的主放大器的阻抗相匹配。在閱讀接下來的詳細(xì)說明時以及在瀏覽附圖時，本領(lǐng)域技術(shù)人員將識別出附加的特征和優(yōu)點(diǎn)。


附圖的元件并不一定相對于彼此成比例。相同的參考數(shù)字代表對應(yīng)的相似部分。各種說明的實(shí)施例的特征可互相結(jié)合，除非它們彼此是互斥的。在附圖中描述了實(shí)施例并將在接下來的說明中對其詳細(xì)描述。圖I示出了根據(jù)一個實(shí)施例的具有定阻抗型多工器的三路寬帶多赫蒂放大器電路的電路原理圖。圖2示出了根據(jù)另一實(shí)施例的具有定阻抗型多工器的三路寬帶多赫蒂放大器電路的電路原理圖。圖3示出了根據(jù)再另一實(shí)施例的具有定阻抗型多工器的三路寬帶多赫蒂放大器電路的電路原理圖。圖4示出了根據(jù)又另一實(shí)施例的具有定阻抗型多工器的三路寬帶多赫蒂放大器電路的電路原理圖。圖5示出了根據(jù)一個實(shí)施例的具有提供無阻抗變換的定阻抗型多工器的三路寬帶多赫蒂放大器電路的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了三路寬帶多赫蒂放大器電路的實(shí)施例，其包括偏置于B類或AB類模式的主放大器100、偏置于C類模式的第一峰值放大器110、偏置于C類模式的第二峰值放大器120以及定阻抗型多工器130。每個放大器100、110、120包括一個或多個有源器件，并且也可包括相應(yīng)的輸出匹配器件102、112、122。在低功率電平，只有主放大器100工作。隨著功率電平增大，主放大器100的效率提高。隨著功率電平繼續(xù)升高，主放大器100最終達(dá)到最大效率點(diǎn)。在該功率電平，第一峰值放大器110打開。當(dāng)功率電平高于該點(diǎn)時，第一峰值放大器110的效率類似增加。當(dāng)?shù)谝环逯捣糯笃?10達(dá)到其最大效率點(diǎn)時，到達(dá)第二最大 效率點(diǎn)，在該點(diǎn)處第二峰值放大器120打開。第二峰值放大器120在更高功率電平(全功率)處達(dá)到第三最大效率。因此，三路寬帶多赫蒂放大器電路具有三個最大效率點(diǎn)。負(fù)載調(diào)制基于主放大器100和峰值放大器110、120之間的基波電流比(fundamental current ratio)來實(shí)現(xiàn)。此外，定阻抗型多工器130將放大器100、110、120的負(fù)載電流組合或相加，以使得寬帶多赫蒂放大器電路的輸出電壓由負(fù)載電流之和乘以負(fù)載阻抗來確定。更具體地，定阻抗型多工器130具有連接至主放大器100的輸出的第一節(jié)點(diǎn)132。在一個實(shí)施例中，定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132經(jīng)由輸出匹配器件102連接至主放大器輸出。輸入匹配器件104、114、124可類似地提供在放大器100、110、120的相應(yīng)輸入。在另一個實(shí)施例中，定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132直接連接至主放大器輸出，并且不向主放大器100提供阻抗匹配器件，這將在后文詳細(xì)描述。在每種情況中，定阻抗型多工器130也具有連接至第一峰值放大器110的輸出的第二節(jié)點(diǎn)134，以及連接至第二峰值放大器120的輸出的第三節(jié)點(diǎn)136，其任一個可以包括也可以不包括相應(yīng)的輸出匹配器件
112,122ο當(dāng)峰值放大器110、120關(guān)閉時，處于高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)的主放大器100的阻抗是峰值放大器110、120所遞送的負(fù)載電流的函數(shù)。當(dāng)峰值放大器110、120關(guān)閉時，主放大器100運(yùn)行在高阻抗?fàn)顟B(tài)，并且當(dāng)峰值放大器110、120打開時，主放大器100運(yùn)行在低阻抗?fàn)顟B(tài)。例如，如果輸入功率相對小，從而峰值放大器110、120都沒打開，則呈現(xiàn)給主放大器100的阻抗相比于其低阻抗?fàn)顟B(tài)將會增大(指示為2倍，但是基于實(shí)施方式，阻抗可從I倍增至4倍或更多)。當(dāng)分別從定阻抗型多工器130的第二節(jié)點(diǎn)134和第三節(jié)點(diǎn)136看向?qū)?yīng)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)112、122之后的輸出側(cè)的放大器器件時，在低功率電平，峰值放大器110、120的輸出阻抗理論上無限大或非常大，這是因?yàn)榉逯捣糯笃?10、120關(guān)閉并且貢獻(xiàn)了零負(fù)載電流。定阻抗型多工器130具有一特性阻抗，從主放大器100的輸出看，無論是否有輸出匹配網(wǎng)絡(luò)102將主放大器輸出連接至定阻抗型多工器130，該特性阻抗都與處于高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)的主放大器100的阻抗相匹配。從而，放大器電路的輸出回退具有最小的帶寬限制，這使得放大器電路能夠用于寬帶應(yīng)用。在圖I所示的實(shí)施例中，定阻抗型多工器130也具有第一功率組合器138，其具有連接至定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132的第一端子140，以及連接至定阻抗型多工器130的第二節(jié)點(diǎn)134的第二端子142。第二功率組合器144具有連接至定阻抗型多工器130的第二節(jié)點(diǎn)134的第一端子146，以及連接至定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136的第二端子148。第一和第二功率組合器138、144具有相同(例如相等或近似相等)的阻抗。定阻抗型多工器130進(jìn)一步具有阻抗變換器150，其具有連接至放大器電路的負(fù)載160的第一端子152和連接至定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136的第二端子154。根據(jù)其中阻抗變換器150具有較寬端和較窄端的實(shí)施例，阻抗變換器150是寬帶阻抗變換器。較窄端可連接至負(fù)載160，較寬端可連接至定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136，如圖I所示?？商鎿Q地，在其他實(shí)施例中，變換器150的較寬端可連接至負(fù)載160，較窄端可連接至定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136。在操作中，寬帶阻抗變換器150將其第一端子152處的負(fù)載阻抗變換為在其第二端子154處的經(jīng)變換阻抗，該經(jīng)變換阻抗與第一和第二功率組合器138、144的阻抗相匹配(例如相等或近似相等)。因此，在定阻抗型多工器130的第三和第二節(jié)點(diǎn)136、134之間 (通過第二功率組合器144)以及第二和第一節(jié)點(diǎn)134、132之間(通過第一功率組合器138)沒有額外的明顯的阻抗變換發(fā)生，這是因?yàn)楫?dāng)經(jīng)變換阻抗與功率組合器阻抗相匹配時，功率組合器138、144的電抗是最小的。因而，在第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)132、134、136處保持恒定阻抗。例如，負(fù)載阻抗可為50歐姆，并且寬帶阻抗變換器150可被成形為將50歐姆負(fù)載阻抗變換為定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136處的20歐姆。功率組合器138、144中每一個可為20歐姆1/4λ (四分之一波長)傳輸線。從而，功率組合器138、144不提供另外的阻抗變換，并且在定阻抗型多工器130的第三、第二和第一節(jié)點(diǎn)136、134、132處保持相同的20歐姆變換阻抗。因此，即術(shù)語“定阻抗型多工器”。單獨(dú)的阻抗變換發(fā)生在負(fù)載160和定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136之間，并且在節(jié)點(diǎn)136、134和132之間無另外阻抗變換發(fā)生，并且放大器電路100在回退2 ( S卩，主放大器打開，且第一和第二峰值放大器關(guān)閉)、回退I (即，主放大器和峰值I放大器打開，且第二峰值放大器關(guān)閉)和全功率(即，所有放大器都打開)具有用于正確負(fù)載調(diào)制的優(yōu)化阻抗。如圖I所示，每個放大器100、110、120的輸出可通過對應(yīng)的輸出匹配器件102、112、122連接至定阻抗型多工器130的相應(yīng)節(jié)點(diǎn)132、134、136。每個輸出匹配器件102、112、122在定阻抗型多工器130的三個節(jié)點(diǎn)132、134、136處呈現(xiàn)的特定變換阻抗和對應(yīng)的放大器輸出之間提供另外的阻抗變換。回到前述的50歐姆負(fù)載阻抗的例子，主放大器100在其輸出具有11. I歐姆的負(fù)載阻抗，并且第一峰值放大器110可在其輸出匹配器件112之后具有18歐姆輸出阻抗，并且第二峰值放大器120可在其輸出匹配器件122之后具有50歐姆輸出阻抗。各輸出匹配器件102、112、122在呈現(xiàn)于定阻抗型多工器130的三個節(jié)點(diǎn)132、134、136處的變換阻抗和對應(yīng)的放大器輸出阻抗之間提供了期望的阻抗變換。圖2示出了三路寬帶多赫蒂放大器電路的另一實(shí)施例。圖2的電路類似于圖I的電路，除了沒有輸出匹配器件(102)將主放大器100的輸出連接至定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132。作為替代，主放大器100的輸出直接連接至第一一節(jié)點(diǎn)132。根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)主放大器100操作于高阻抗?fàn)顟B(tài)(即，當(dāng)峰值放大器被關(guān)閉時)，主放大器100具有與第一功率組合器138相同的阻抗。再次回到前述的50歐姆負(fù)載阻抗的例子，在高阻抗?fàn)顟B(tài)下，主放大器100的11. I歐姆輸出阻抗變換為20歐姆(I. 8倍的變換因子)，其匹配于呈現(xiàn)于定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132處的20歐姆阻抗。因此，在定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132和處于高阻抗(負(fù)載調(diào)制)狀態(tài)的主放大器輸出之間不需要進(jìn)一步的阻抗變換。圖3示出了三路寬帶多赫蒂放大器電路的再另一實(shí)施例。圖3的電路類似于圖2的電路，除了主放大器100的寄生輸出電容(對于MOS器件，是漏源電容)(在圖3中用電容器Cds示例性說明)以及與將主放大器輸出連接至定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132相關(guān)聯(lián)的寄生電感(在圖3中用電感器Lseries示例性說明)被吸收入定阻抗型多工器130的第一功率組合器138的阻抗中。根據(jù)該實(shí)施例，當(dāng)主放大器100操作于高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)(即，當(dāng)峰值放大器關(guān)閉)時，主放大器阻抗與從定阻抗型多工器130的第一節(jié)點(diǎn)132看到的第一功率組合器138的阻抗相匹配。圖4示出了三路寬帶多赫蒂放大器電路的又另一實(shí)施例。圖4的電路類似于圖1，除了定阻抗型多工器130的阻抗變換器170是1/4 λ傳輸線，而不是寬帶(漸變的 (tapered))阻抗變換器(150)。根據(jù)該實(shí)施例，1/4 λ傳輸線170將負(fù)載160連接到定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136并將其第一端子172處的負(fù)載阻抗變換成其第二端子174處的經(jīng)變換阻抗，從而第三節(jié)點(diǎn)136處的經(jīng)變換阻抗與第一和第二功率組合器138、144的阻抗相匹配。再次回到前述的50歐姆負(fù)載阻抗的例子，功率組合器138、144這二者者阿具有20歐姆的阻抗，并且將50歐姆負(fù)載160連接至定阻抗型多工器130的第三節(jié)點(diǎn)136的1/4 λ傳輸線170可具有31歐姆阻抗。因此，僅由定阻抗型多工器130執(zhí)行單次阻抗變換。在再另一實(shí)施例中，阻抗變換器170可為兩個串聯(lián)的傳輸線或集總L(電感)或集總C(電容)結(jié)構(gòu)。然而也可使用其他類型的阻抗變換器。圖5示出了三路寬帶多赫蒂放大器電路的一個實(shí)施例，其中定阻抗型多工器130沒有阻抗變換器。作為替代，每個功率組合器138、144具有與負(fù)載阻抗相匹配的阻抗。根據(jù)該實(shí)施例，定阻抗型多工器130不提供阻抗變換，并且在每一種情況下，多工器130的節(jié)點(diǎn)132、134和136處的阻抗對應(yīng)于負(fù)載阻抗。只為了說明，在本文描述了用于不同放大器電路組件的特定示例阻抗值。這些特定的示例并不意在以任何方式限制權(quán)利要求的范圍，除非明確聲明。例如，也可以考慮除50歐姆之外的負(fù)載阻抗，例如75歐姆等。定阻抗型多工器的組件可相應(yīng)地按一定尺寸制作，從而確保僅由定阻抗型多工器執(zhí)行單次阻抗變換。這也適用于本文表述的特定放大器阻抗值。本文使用的詞語“相同”和“匹配”意在表示相等、近似相等或接近的含義，因此在不偏離本發(fā)明精神的情況下，一定合理的變化量在考慮之中。詞語“恒定”意味著沒有變化或改變，或變化或改變很小，因此在不偏離本發(fā)明精神的情況下，一定合理的變化量在考慮之中。此外，詞語例如“第一”、“第二”等，是用于描述不同元件、區(qū)域、部分等，并且這也不意在進(jìn)行限制。同樣的術(shù)語貫穿說明書全文都表明同樣的元件。本文所使用的詞語“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等是開放式詞語，其表示所述的元件或特征的存在，但是不排除額外的元件或特征。冠詞“一個”和“該”意在包括多個和單個，除非上下文明確指出其他情況。應(yīng)當(dāng)理解，本文描述的不同實(shí)施例的特征可互相結(jié)合，除非明確指出其他情況。
盡管本文說明和描述了特定的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不偏離 本發(fā)明范圍的情況下，多種替代和/或等價實(shí)現(xiàn)可替代所示出和描述的特定實(shí)施例。本申請意在覆蓋本文討論的特定實(shí)施例的任何改造和變型。因此，本發(fā)明只由權(quán)利要求及其等同物所限制。
權(quán)利要求
1.一種放大器電路，包括 偏置于B或AB類模式的主放大器； 偏置于C類模式的第一峰值放大器； 偏置于C類模式的第二峰值放大器；以及 定阻抗型多工器，具有連接至主放大器的輸出的第一節(jié)點(diǎn)，連接至第一峰值放大器的輸出的第二節(jié)點(diǎn)，連接至第二峰值放大器的輸出的第三節(jié)點(diǎn)，以及連接至負(fù)載的第四節(jié)點(diǎn)，所述定阻抗型多工器可操作為將第四節(jié)點(diǎn)處的負(fù)載阻抗變換為第三節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，并在第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)處保持相同的經(jīng)變換阻抗。
2.如權(quán)利要求I的放大器電路，其中所述定阻抗型多工器包括 第一功率組合器，具有連接至第一節(jié)點(diǎn)的第一端子和連接至第二節(jié)點(diǎn)的第二端子；第二功率組合器，具有連接至第二節(jié)點(diǎn)的第一端子和連接至第三節(jié)點(diǎn)的第二端子，所述第一和第二功率組合器具有相同的阻抗；以及 阻抗變換器，具有連接至第四節(jié)點(diǎn)的第一端子和連接至第三節(jié)點(diǎn)的第二端子，所述阻抗變換器可操作為將其第一端子處的負(fù)載阻抗變換為其第二端子處的經(jīng)變換阻抗，所述經(jīng)變換阻抗與第一和第二功率組合器的阻抗相匹配。
3.如權(quán)利要求2的放大器電路，其中第一功率組合器是20歐姆1/4λ傳輸線，第二功率組合器是20歐姆1/4 λ傳輸線，并且阻抗變換器可操作為將其第二端子處的50歐姆負(fù)載阻抗變換為其第一端子處的20歐姆阻抗。
4.如權(quán)利要求2的放大器電路，其中主放大器的寄生輸出電容和與將主放大器連接至第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的寄生電感被吸收入第一功率組合器的阻抗中。
5.如權(quán)利要求2的放大器電路，其中阻抗變換器是1/4λ傳輸線。
6.如權(quán)利要求2的放大器電路，其中阻抗變換器是漸變的，并且一端連接至第三節(jié)點(diǎn)，而另一端連接至負(fù)載。
7.如權(quán)利要求I的放大器電路，進(jìn)一步包括 第一輸出匹配器件，其將第一峰值放大器的輸出連接至第二節(jié)點(diǎn)； 第二輸出匹配器件，其將第二峰值放大器的輸出連接至第三節(jié)點(diǎn)；并且 其中主放大器的輸出直接連接至第一節(jié)點(diǎn)或通過阻抗匹配器件連接至第一節(jié)點(diǎn)。
8.一種操作放大器電路的方法，包括 使主放大器偏置于B或AB類模式； 使第一峰值放大器偏置于C類模式； 使第二峰值放大器偏置于C類模式； 將定阻抗型多工器的第一節(jié)點(diǎn)連接至主放大器的輸出，將定阻抗型多工器的第二節(jié)點(diǎn)連接至第一峰值放大器的輸出，將定阻抗型多工器的第三節(jié)點(diǎn)連接至第二峰值放大器的輸出，并且將定阻抗型多工器的第四節(jié)點(diǎn)連接至負(fù)載；以及 將第四節(jié)點(diǎn)處的負(fù)載阻抗變換為第三節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，以使得在第一、第二和第三節(jié)點(diǎn)處保持相同的經(jīng)變換阻抗。
9.如權(quán)利要求8的方法，包括 將定阻抗型多工器的第一功率組合器的第一端子連接至第一節(jié)點(diǎn)，并且將第一功率組合器的第二端子連接至第二節(jié)點(diǎn)；將定阻抗型多工器的第二功率組合器的第一端子連接至第二節(jié)點(diǎn)，并且將第二功率組合器的第二端子連接至第三節(jié)點(diǎn)，第一和第二功率組合器具有相同的阻抗；以及 將定阻抗型多二工器的阻抗變換器的第一端子連接至第四節(jié)點(diǎn)，并且將阻抗變換器的第二端子連接至第三節(jié)點(diǎn)，以使得阻抗變換器將其第一端子處的負(fù)載阻抗變換為其第二端子處的經(jīng)變換阻抗，所述經(jīng)變換阻抗與第一和第二功率組合器的阻抗相匹配。
10.如權(quán)利要求9的方法，其中第一和第二功率組合器均都具有20歐姆阻抗，并且阻抗變換器將其第一端子處的50歐姆負(fù)載阻抗變換成其第二端子處的20歐姆阻抗。
11.如權(quán)利要求8的方法，進(jìn)一步包括 經(jīng)由第一輸出匹配電路將第一峰值放大器的輸出連接至第二節(jié)點(diǎn)； 經(jīng)由第二輸出匹配電路將第二峰值放大器的輸出連接至第三節(jié)點(diǎn)； 將主放大器的輸出直接連接至第一節(jié)點(diǎn)或經(jīng)由第三輸出匹配電路將主放大器輸出連接至第一節(jié)點(diǎn)。
12.—種放大器電路,包括 第一放大器，可操作為在第一功率電平打開； 第二放大器，可操作為在低于第一功率電平的第二功率電平打開； 第三放大器，可操作為在所有功率電平打開； 第一功率組合器，可操作為在第一功率組合節(jié)點(diǎn)處將第三放大器的輸出和第二放大器的輸出組合以形成第一組合放大器輸出； 第二功率組合器，可操作為在第二功率組合節(jié)點(diǎn)處將第一組合放大器輸出和第一放大器的輸出組合以形成第二組合放大器輸出；以及 阻抗變換器，可操作為將放大器電路的負(fù)載阻抗變換為第二功率組合節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，所述經(jīng)變換阻抗與第一和第二功率組合器的阻抗相匹配。
13.如權(quán)利要求12的放大器電路，其中主放大器的寄生輸出電容和與將主放大器連接至第一節(jié)點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的寄生電感被吸收入第一功率組合器的阻抗中。
14.如權(quán)利要求12的放大器電路，其中阻抗變換器是漸變的，并且一端連接至第二功率組合節(jié)點(diǎn)，而另一端呈現(xiàn)以負(fù)載阻抗。
15.如權(quán)利要求12的放大器電路，其中第一功率組合器是20歐姆1/4λ傳輸線，第二功率組合器是20歐姆1/4 λ傳輸線，并且阻抗變換器可操作為將一端的50歐姆負(fù)載阻抗變換為第二功率組合節(jié)點(diǎn)處的20歐姆阻抗。
16.如權(quán)利要求12的放大器電路，其中當(dāng)在第二功率電平或低于第二功率電平進(jìn)行操作時，第三放大器處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，并且當(dāng)在第一功率電平或高于第一功率電平進(jìn)行操作時，第三放大器處于低阻抗?fàn)顟B(tài)，并且其中從第三放大器輸出看，無論是否有輸出匹配器件將第三放大器的輸出連接至定阻抗型多工器，第一功率組合器的阻抗都與處于高阻抗?fàn)顟B(tài)的第三放大器的阻抗相匹配。
17.如權(quán)利要求12的放大器電路，進(jìn)一步包括 第一輸出匹配器件，其將第一放大器的輸出連接至第二功率組合節(jié)點(diǎn)； 第二輸出匹配器件，其將第二放大器的輸出連接至第一功率組合節(jié)點(diǎn)；以及 其中第三放大器的輸出直接連接至第一功率組合器。
18.一種操作放大器電路的方法，包括在第一功率電平打開第一放大器； 在低于第一功率電平的第二功率電平打開第二放大器； 在所有功率電平打開第三放大器； 在第一功率組合節(jié)點(diǎn)處將第三放大器的輸出和第二放大器的輸出組合以形成第組合放大器輸出； 在第二功率組合節(jié)點(diǎn)處將第一組合放大器輸出和第一放大器的輸出組合以形成第二組合放大器輸出；以及 將放大器電路的負(fù)載阻抗變換為第二功率組合節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗，其中從第二功率組合節(jié)點(diǎn)到第一功率組合節(jié)點(diǎn)不發(fā)生阻抗變換。
19.如權(quán)利要求18的方法，進(jìn)一步包括經(jīng)由具有阻抗的功率組合器將第三放大器的輸出連接至第一功率組合節(jié)點(diǎn)，以使得從第一功率組合節(jié)點(diǎn)到功率組合器以及從功率組合器到第三放大器的輸出不發(fā)生阻抗變換。
20.如權(quán)利要求18的方法，包括 將漸變的阻抗變換器的一端連接至第二功率組合節(jié)點(diǎn)，以及將漸變的阻抗變換器的另一端連接至負(fù)載阻抗；以及 經(jīng)由漸變的阻抗變換器將負(fù)載阻抗變換為第二功率組合節(jié)點(diǎn)處的經(jīng)變換阻抗。
21.如權(quán)利要求18的方法，進(jìn)一步包括 經(jīng)由第一 20歐姆1/4 λ傳輸線將主放大器的輸出連接至第一功率組合節(jié)點(diǎn)； 經(jīng)由第二 20歐姆1/4 λ傳輸線將第二放大器的輸出連接至第二功率組合節(jié)點(diǎn)； 將放大器電路的50歐姆負(fù)載阻抗變換為第二功率組合節(jié)點(diǎn)處的20歐姆阻抗。
22.如權(quán)利要求18的方法，進(jìn)一步包括 在第二功率電平或低于第二功率電平操作第三放大器處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，并且在第一功率電平或高于第一功率電平操作第三放大器處于低阻抗?fàn)顟B(tài)；以及 對負(fù)載阻抗進(jìn)行變換以與處于高阻抗?fàn)顟B(tài)的第三放大器的阻抗相匹配。
23.如權(quán)利要求18的方法，進(jìn)一步包括 經(jīng)由第一阻抗匹配器件將第一放大器的輸出連接至第二功率組合節(jié)點(diǎn)； 經(jīng)由第二阻抗匹配器件將第二放大器的輸出連接至第一功率組合節(jié)點(diǎn)； 將第三放大器的輸出直接連接至功率組合器的第一端子，所述功率組合器具有連接至第一功率組合節(jié)點(diǎn)的第二端子。
24.一種三路寬帶多赫蒂放大器電路，包括 第一峰值放大器，可操作為在第一功率電平打開； 第二峰值放大器，可操作為在低于第一功率電平的第二功率電平打開； 主功率放大器，可操作為在所有功率電平打開，并且當(dāng)?shù)谝缓偷诙逯捣糯笃鞫缄P(guān)閉時主放大器具有高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)； 定阻抗型多工器，連接至每個放大器的輸出，并且具有一特性阻抗，從主放大器的輸出看，無論是否有輸出匹配器件將主放大器輸出連接至定阻抗型多工器，該特性阻抗都與處于高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)的主放大器的阻抗相匹配。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有定阻抗型多工器的寬帶多赫蒂放大器電路。一種三路寬帶多赫蒂放大器電路包括可操作為在第一功率電平打開的第一峰值放大器，可操作為在低于第一功率電平的第二功率電平打開的第二峰值放大器，以及可操作為在所有功率電平打開的主功率放大器。當(dāng)?shù)谝缓偷诙逯捣糯笃鞫缄P(guān)閉時，主功率放大器具有高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)。三路寬帶多赫蒂放大器進(jìn)一步包括定阻抗型多工器，其連接至每個放大器的輸出。定阻抗型多工器具有一特性阻抗，從主放大器的輸出看，無論是否有輸出匹配器件將主放大器輸出連接至定阻抗型多工器，該特性阻抗都與處于高阻抗負(fù)載調(diào)制狀態(tài)的主放大器的阻抗相匹配。
文檔編號H03F1/07GK102832886SQ20121025115
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者S·格爾, R·威爾遜 申請人:英飛凌科技股份有限公司