[发明专利]具有非对称半导体的增强型Doherty放大器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及信号放大，更具体来说，本发明涉及一种用于提高放大设备的效率的设备和方法。

背景技术

无线设备使用射频(RF)来发送信息。举例来说，蜂窝电话使用经过放大的RF向基站发送语音数据，所述基站允许把信号中继到通信网络。其他现有的无线通信设备包括蓝牙、HomeRF(家庭射频)和WLAN。在常规的无线设备中，功率放大器消耗整个无线系统的大部分功率。对于依靠电池运行的系统来说，具有低效率的功率放大器导致对应于给定电池使用寿命的通信时间缩短。对于连续功率系统来说，效率的降低导致更高的功率使用和散热要求，这会提高整个系统的设备和运行成本。

为此，在提高RF功率放大器的效率方面已经做出了许多努力。可以提高功率放大器效率的一种类型的放大器是Doherty型功率放大器。常见的Doherty型功率放大器设计包括主放大器和辅助放大器。所述主放大器被操作以保持最优效率直到特定功率电平，并且允许所述辅助放大器在该电平以上操作。当在高输出功率电平下操作所述功率放大器时，主放大器将被严重压缩，从而非线性被引入到经过放大的信号中。在常见的Doherty型放大器中，所述主放大器和辅助放大器由具有相同的功率放大额定值的相同类型的放大器构成。这些Doherty型放大器在全功率回退6dB处产生效率峰值，其在理论上的量值将等于所述系统的最大效率。然而，新的放大器体系结构和设备技术允许这样的设计，即其中可以在所述传统的6dB点附近移动所述回退的效率峰值的位置，并且其中量值超出最大压缩系统效率。由于无线技术的重要性以及广泛使用，期望具有一种能够在宽的功率放大水平范围内提高效率的Doherty型设备。

发明内容

本公开内容设想了一种放大单元，其包括并联的第一放大器和第二放大器，其中所述第一放大器和第二放大器包括具有不同放大器设计的半导体器件。所述放大单元还具有连接到所述第一放大器和第二放大器的信号输入线以及连接到所述第一放大器和第二放大器的信号输出线。

本公开内容还设想了一种基站，其包括信号控制器、发射机和接收机、天线以及放大单元。所述放大单元还包括并联的第一放大器和第二放大器，其中所述第一放大器和第二放大器包括具有不同放大器设计的半导体器件。所述放大单元还包括连接到所述第一放大器和第二放大器的信号输入线以及连接到所述第一放大器和第二放大器的信号输出线。

公开了一种用于放大输入信号的方法，其包括：把所述输入信号分成第一部分和第二部分；利用第一放大器放大所述第一部分并且利用第二放大器放大所述第二部分；以及重新集成经过放大的第一部分和经过放大的第二部分。在所公开的方法中，所述第一放大器和第二放大器包括具有不同放大器设计的半导体器件。

对于本领域技术人员而言，在结合附图阅读了下面对本发明的特定实施例的描述之后，本发明的其他方面和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是增强型放大单元的方框图。

图2是增强型放大单元的一个实施例的展开方框图。

图3是增强型放大单元效率曲线的图形表示。

图4是用于为增强型放大单元选择半导体器件的方法的流程图。

图5是几条效率曲线的图形表示。

图6是具有输出信号反馈和预失真线性化器的增强型放大单元的一个替换实施例的方框图。

图7是具有主路径、辅助路径和输出信号反馈以及预失真线性化器的增强型放大单元的一个替换实施例的方框图。

图8是具有输出信号反馈以及带有主路径和辅助路径信号整形的预失真线性化器的增强型放大单元的一个替换实施例的方框图。

图9是具有主路径、辅助路径和输出信号反馈以及带有主路径和辅助路径信号整形的预失真线性化器的增强型放大单元的一个替换实施例的方框图。

图10A是输入信号的图形表示。

图10B是经过预整形的输入信号的主部分的图形表示。

图10C是经过预整形的输入信号的辅助部分的图形表示。

图11是具有主路径和辅助路径预失真和信号整形以及输出信号反馈的增强型放大单元的一个替换实施例的方框图。

图12是具有主路径和辅助路径预失真和信号整形以及主路径、辅助路径和输出信号反馈的增强型放大单元的一个替换实施例的方框图。

图13是具有主路径和辅助路径预失真、信号整形和上变频以及主路径、辅助路径和输出信号反馈的增强型放大单元的实施例的方框图。

图14是基站的方框图。

具体实施方式