[发明专利]用于E类异相功率放大器的组合电路

说明书

本发明提供了一种基于E希莱克组合器的集总元件，该组合器相当于四分之一波长传输线组合器。所提出的使用的E类当量功率放大器电路源自于并联调谐的E类实施。所提出的低通当量在E类性能方面表现类似，但包括90度传输线。

技术领域

本申请涉及E类异相功率放大器。特别地，涉及希莱克组合器用于这种放大器。

背景技术

过去，希莱克(Chireix)异相组合器通常基于四分之一波长传输线(QWTL)。近年来，已经提出基于变压器的实施。另一种选择是用基于集总元件T形网络的组合器来代替这些传输线。

所有这些方法都具有缺点。使用QWTL方案，其效率取决于异相角度和频率，因为希莱克补偿元件和QWTL都与频率有关。这对于宽带发射机是非常不希望的。一些基于变压器的方法依靠接合线用于实现变压器结构。变压器的性能取决于达到期望的并联接合线之间的磁耦合量。耦合的量易受工艺变化的影响，这导致这些结构的制造复杂、昂贵和/或不可靠，潜在地导致低产量。另外的基于变压器的方法依靠印刷电路板(PCB)传输线来实现变压器结构。虽然这可以改善在制造时的准确度，但是这些实施使用裸芯片技术和多层射频电路板来产生这些组合器。这可以导致它们昂贵和/或难以组合。Beltran et al.提出了一种集总元件结构(Ramon Beltran，Frederick H.Raab，和Arturo Velazquez发表的“HFoutphasing transmitter using class-E power amplifiers”，IEEE MTT-SDigest，第757-760页，2009年6月)包括串联谐振器(L和C元件的组合串联在组合器的输入端和输出端之间)。这难以在半导体封装内部高质量地实现。这些电路还需要大量的集总元件(电感L和电容器C)。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种用于E类异相功率放大器的组合电路，E类异相功率放大器包括第一和第二分支放大器，组合电路包括：

第一输入节点，用于接收第一分支放大器的输出信号；

第二输入节点，用于接收第二分支放大器的输出信号；和

输出节点，用于提供组合的输出信号到负载；

第一电感(L_E)，第一电感在第一输入节点处串联连接，第一电感具有输入端和输出端，第一电感的输入端连接到第一输入节点；

第二电感(L_E)，第二电感在第二输入节点串联连接，第二电感具有输入端和输出端，第二电感的输入端连接到第二输入节点；

补偿电感(L_CHIR)，补偿电感与第一电感串联连接并且直接连接到输出节点；和

补偿电容器(C_CHIR)，补偿电容器与第二电感串联连接并且直接连接到输出节点。

这个电路提供适当的E类阻抗终端用于负载调制和希莱克补偿元件。它包括相对少量的电路元件并且适于集成在晶体管封装的内部。这是通过包含E类元件和希莱克补偿元件的功能并以少量元件完成两者的功能来实现的。组合电路是通过将并联调谐E类实施转换为低通等效电路得到的。所提出的等效电路在E类性能方面表现类似，并包含四分之一波长传输线。低通部分在封装集成方面具有优点，因为它可以不需要在封装内部实现串联谐振电路。这个属性，和需要少量元件一起，可以潜在地导致更高的产量，较低的组合复杂性，以及较低的成本。

根据第一方面的组合电路，希莱克补偿元件被提供在低通部分的输出端。这样潜在地避免需要实现平行(并联)电感，因为实质的电感是串联配置。

补偿电感提供希莱克补偿电感；以及补偿电容器提供希莱克补偿电容器。