[发明专利]功率放大器和包括功率放大器的射频设备

说明书

本发明公开了一种用于放大输入信号并将所放大的信号提供给连接节点处的负载的功率放大器。所述功率放大器包括分离器网络、载波放大器路径以及峰值放大器路径。所述峰值放大器路径包括第一阻抗变换器，其耦接在峰值输出匹配网络与所述连接节点之间以增强所述峰值放大器的断开状态阻抗。所述载波放大器路径包括第二阻抗变换器，其耦接在载波输出匹配网络与所述连接节点之间。

技术领域

本公开的实施例整体涉及电子组件领域，并且更具体地说，涉及功率放大器和包括功率放大器的射频设备。

背景技术

本节介绍可有助于更好地理解本公开的方面。因此，本节的陈述应从这种角度来阅读，而不应被理解为对现有技术中存在的内容或对现有技术中不存在的内容的承认。

在4G及更高版本的蜂窝基站中，高级数字调制方案用于高频谱效率。对应的射频(RF)信号表现出大峰均功率比(PAPR)，PAPR在功率放大器(PA)中被同时放大。因此，瞬时发射功率将强烈且快速地变化。由于高PAPR激励，因此传统的RF PA将经受很低的平均效率。

用于增加RF PA的效率的一种方式是使用多尔蒂(Doherty)架构。例如，经典多尔蒂PA可以用于增强中等PAPR信号的效率，这在回退期间在离峰值输出功率6dB处产生第二个效率峰值点。然而，随着PAPR的不断增加，由于受限的多尔蒂区域，经典多尔蒂PA难以在PAPR大于6dB的情况下维持高效率。

为了实现具有大于6dB的高效率范围的多尔蒂区域，多尔蒂架构已被扩展到使用不同功率等级的晶体管和反相负载调制网络的反相非对称多尔蒂变型。这可以带来简化的输出匹配配置，并且实现从漏极端子到最终输出的更紧凑设计。反相非对称多尔蒂PA的可以影响功率附加效率(PAE)的一个参数是峰值放大器断开状态阻抗。它指在峰值放大器处于断开状态时回看峰值放大器(包括输出匹配网络)的阻抗。理想的断开状态阻抗应当相对较高，以免在峰值放大器被关断的低输入功率条件期间加载载波放大器。

因此，期望提供一种具有增强的峰值放大器断开状态阻抗的多尔蒂PA。

发明内容

提供本发明内容以便以简化形式引入概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

本公开的目的之一是提供一种具有增强的峰值断开状态阻抗的功率放大器。

根据本公开的一个方面，提供了一种功率放大器。所述功率放大器包括分离器网络、载波放大器路径、以及峰值放大器路径。所述分离器网络被配置为将输入信号分离成载波输入信号和峰值输入信号。所述载波放大器路径至少包括被配置为放大所述载波输入信号的载波放大器、载波输入匹配网络和载波输出匹配网络。所述峰值放大器路径在连接节点处与所述载波放大器路径合并，并且至少包括被配置为放大所述峰值输入信号的峰值放大器、峰值输入匹配网络和峰值输出匹配网络。所述峰值放大器路径还包括第一阻抗变换器，所述第一阻抗变换器被耦接在所述峰值输出匹配网络的输出端与所述连接节点之间以增强所述峰值放大器的断开状态阻抗。所述载波放大器路径还包括第二阻抗变换器，所述第二阻抗变换器被耦接在所述载波输出匹配网络的输出端与所述连接节点之间。

在本公开的实施例中，所述峰值放大器与所述载波放大器之间的饱和输出功率比等于或大于1。