[发明专利]具有复组合负载匹配电路的多尔蒂放大器

说明书

一种多尔蒂功率放大器包括输入电路系统，所述输入电路系统向载波放大器和峰值放大器提供具有介于20度与160度之间的输入相位偏移的输入信号。载波放大器输出信号和峰值放大器输出信号组合在组合节点处。连接到所述组合节点的复组合负载匹配电路由两个串联连接的传输线段组成。所述匹配电路提供复阻抗ZL，所述复阻抗具有非零电抗部分xn。处于所述峰值放大器与所述组合节点之间的输出电路的电气长度为0度或n*180度(n＝整数值)。处于所述载波放大器与所述组合节点之间的输出电路具有电气长度θx，当所述峰值输出电路的电气长度为0度时，所述电气长度θx等于所述输入相位偏移的绝对值。

技术领域

本文所描述的主题的实施例总体上涉及多尔蒂(Doherty)功率放大器。

背景技术

多年来，多尔蒂功率放大器一直是用于蜂窝基础设施应用的最流行的放大器之一。双向多尔蒂放大器包括载波放大器和峰值放大器，所述载波放大器和所述峰值放大器并联连接在放大器输入与放大器输出之间。在操作期间，输入射频(RF)信号分为载波信号和峰值信号，并且在由载波放大器和峰值放大器进行放大之前，在载波信号与峰值信号之间施加90度的相位差。在输出侧，然后，在由信号组合器将放大后信号组合在一起之前，对放大后载波信号和放大后峰值信号进行相位对准。

多尔蒂放大器可以具有对称配置或非对称配置，其中每种配置类型都具有其优缺点。在对称多尔蒂放大器中，载波放大器和峰值放大器基本上具有相同的载流能力，这可以通过利用具有相同晶体管大小(或外围)的载波功率放大器和峰值功率放大器来实现。相反，在非对称多尔蒂放大器中，峰值放大器通常具有比载波放大器显著更大的载流能力。这可以通过利用尺寸显著大于载波功率放大器的峰值功率放大器来实现。

与非对称多尔蒂放大器相比，常规的对称多尔蒂放大器趋向于具有更好的增益、RF带宽和线性度(即，AM-AM/AM-PM行为有利于线性化)。然而，对称多尔蒂放大器的负载调制仅限于2(即，可变驻波比(VSWR)为约2∶1)。因此，对于常规的对称多尔蒂放大器，在回退多尔蒂条件下获得的对经过调制的负载的效率提升趋向于优于AB类功率放大器。然而，对常规的对称多尔蒂放大器的效率提升要显著逊于常规的非对称多尔蒂放大器。相比之下，由于非对称多尔蒂放大器的负载调制大于2(即，VSWR＞2∶1)，因此非对称多尔蒂放大器趋向于具有比AB类放大器和常规的对称多尔蒂放大器两者更好的回退效率。然而，由于其非线性AM-AM/AM-PM行为和对不均匀的输入RF信号分离比的需求，因此与常规的对称多尔蒂放大器相比，非对称多尔蒂放大器的特征还在于相对较低的回退增益和较差的线性度。

放大器设计者致力于开发多尔蒂放大器设计，所述多尔蒂放大器设计实现对称配置和非对称配置两者的优点，同时避免两种配置类型的各种缺点。期望相对简单的多尔蒂放大器设计，所述多尔蒂放大器设计具有减少的寄生效应、相对简单的阻抗匹配电路系统、相对高的增益和可线性化的功率附加效率。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种多尔蒂(Doherty)功率放大器，包括：

载波放大路径，所述载波放大路径包括载波放大器，所述载波放大器具有载波放大器输入和载波放大器输出；

峰值放大路径，所述峰值放大路径包括峰值放大器，所述峰值放大器具有峰值放大器输入和峰值放大器输出；

输入电路系统，所述输入电路系统被配置成向所述载波放大器输入提供载波输入信号并向所述峰值放大器输入提供峰值输入信号，其中所述输入电路系统被配置成产生具有输入相位偏移的所述载波输入信号和所述峰值输入信号，所述输入相位偏移处于20度到160度的范围内；

组合节点，所述组合节点被配置成将由所述载波放大路径产生的载波输出信号与由所述峰值放大路径产生的峰值输出信号组合；