[发明专利]RF功率放大器

说明书

优先权要求

本申请要求于2006年6月19日提交的日本申请JP2006-168285、于2006年6月26日提交的JP2006-175374和于2007年5月31日提交的JP2007-145009的优先权，这些申请的内容通过参考结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及用于RF发射的RF功率放大器，其可以包含在通信终端工具、例如用于与基站通信的便携式电话终端中或在基站中使用。具体地，涉及一种技术，有利于借助RF功率放大器中的两个或多个末级功率放大器件来改善功率效率。术语“高频功率放大器”在此等价于术语“RF功率放大器”。

背景技术

当前在全世界范围内使用了各种通信系统。这些通信系统不一定相同，因为新旧通信系统被混合，并且国家之间的频率和具体规格彼此不同。因此，为了在全世界使用便携式终端，该终端就需要支持各种类型的系统，并要求在其中具有支持这些系统的两个或多个高频功率放大模块。然而，这会导致便携式终端尺寸和重量的增加。如果实现一种支持两个或多个通信系统并且效率提高的高频放大器(多模放大器)来解决这个问题，就有可能减小便携式终端的尺寸和重量。

为了实现以上所述目的，已经公开了各种方法。在专利文献1到4中说明了这些方法的例子，这将在稍后指明。在这些文献中，专利文献1到3中都描述了一种包括使用多赫蒂(Doherty)放大器的技术。关于这种技术，可以期望在中到高输出的范围内得到较高的效率，即使当输出水平改变时也能够实现这一点。另一方面，专利文献4描述了一种减小在负载变化时易于发生的输出功率的波动的技术。

通常，这种RF功率放大器要求高功率附加效率和高输出功率。将在后面指明的非专利文献1包含对一种依据被称为威尔金森(Wilkinson)型结构的结构的RF功率放大器的描述。这是因为即使有大放大器件，小放大器件也能够提供高增益、低匹配Q因数(宽带)、良好的相位线性，并且节省成本。根据这种结构，为这种小功率放大器的输入端设置输入耦合器，将输入功率分到输入端。另外，为小功率放大器的输出端设置输出耦合器，将输出功率耦合成一个输出功率。输入和输出耦合器每一个都包含λ/4波长线，其产生90度相位偏移。由于混合耦合器将两个功率放大器彼此分离，即使当一个放大器发生故障时，另一个也能够工作。在后面将说明的非专利文献1中，说明了该RF功率放大器还提供固定输入阻抗，并允许消除奇次谐波及消除反向的互调失真。

另外，非专利文献2包含对一种RF功率放大器的描述，该功率放大器依据DD-CIMA(分立器件和总体阻抗匹配放大器，divided device and collectivelyimpedance-matched amplifier)结构，其包含LC谐振电路，以代替在非专利文献1中所述的λ/4波长线。此外，在该结构中，使用小放大器件来代替大放大器件。

此外，非专利文献1包含对一种RF放大器的描述，其依据被称为多赫蒂型结构的结构，该RF功率放大器包括偏置于B类的主功率放大器和偏置于C类的辅助功率放大器的组合。根据该结构，当输入功率较低时，只有主功率放大器工作，辅助功率放大器保持关闭。当输入振幅增大到中等输入功率时，辅助功率放大器被激活。λ/4波长阻抗变换器被连接在两个功率放大器的输出之间，其通过在输入功率较低时利用大负载、在输入功率较高时利用小负载的负载调制来实现高功率附加效率。

此外，非专利文献3包含以下描述：在多赫蒂型RF功率放大器中，两个相同的器件被用作偏置于AB类的主功率放大器和偏置于C类的辅助功率放大器。

另外，在专利文献4中介绍了一种基于MEMS(微机电系统，Microelectromechanical System)的RF-MEMS开关。据报道该开关呈现出优异的高频特性，并能够利用与VLSI技术相似的技术来设计和制造。

专利文献1-4和非专利文献1-4如下。

专利文献1：USP No.6374092。

专利文献2：JP-A-2004-173231。

专利文献3：USP No.6204731。

专利文献4：USP No.6954623。

非专利文献1：Frederic H.Raab等，“Power Amplifier and Transmitter forRF and Microwave”，IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORYAND TECHNIQUES，VOL.50，NO.3，MARCH 2002，PP.814-826。