[发明专利]放大器

说明书

本申请是申请日为2005年11月17日、申请号为200510116297.9、 发明名称为“放大器”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及放大器；并且更特别地，涉及改进的多赫蒂(Doherty) 放大器，尤其当使用在传统的多赫蒂放大器中难于进行阻抗匹配的放 大装置等等时，改进的多赫蒂放大器能够增强其性能，或者能够增强 其功率效率。

背景技术

传统地，当例如CDMA信号或者多载波信号这样的功率放大无 线电频率信号被放大时，向普通的放大器增加失真补偿单元，使得普 通放大器的工作范围可以扩展到包括饱和区，以实现低功率消耗。尽 管存在例如前反馈失真补偿或者预失真补偿这样的失真补偿方法，这 些方法具有对实现所述低功率消耗的限制。因此，多赫蒂放大器近来 作为候选的高效率放大器而引起注意。

图1显示了传统的多赫蒂放大器的结构图。输入到输入端1的信 号被分配器2分开。所述分开的信号的其中之一被输入到载波放大电 路4中。载波放大电路4包括用于实现放大装置42的输入侧的阻抗 匹配的输入匹配电路41、包含例如一个或多个晶体管的放大装置42、 以及用于实现放大装置42的输出侧的阻抗匹配的输出匹配电路43。 λ/4变换器61连接到载波放大器4的输出端，以变换其输出阻抗。

另一个分开的信号在其相位被相位变换器3延迟90°之后被输入 到峰值放大电路5。类似于载波放大电路4，峰值放大电路5包括输 入匹配电路51、包含有例如一个或多个晶体管的放大装置52、以及 输出匹配电路53。

λ/4变换器61的输出信号和峰值放大电路5的输出信号在求和 结点62结合。结合的信号被λ/4变换器7变换，使得放大器的输出 阻抗与输出负载9(即Z₀)匹配。λ/4变换器61和求和结点62的结 合被称为多赫蒂组合器6。λ/4变换器7的输出经由放大器输出端8 被应用到输出负载9。

载波放大电路4以及峰值放大电路5的区别在于：放大装置42 按照AB类偏置，然而放大装置52按照B类或C类偏置。因此，放 大装置42单独工作，直到放大器的输入电平达到开始饱和并且放大 装置52开始工作的区域。即，当放大装置42的线性开始快速恶化时， 放大装置52开始工作，以便放大装置52的输出信号被施加到负载， 以和放大装置42一起驱动它。此时，尽管输出匹配电路43的负载线 如稍后将描述的从高阻抗转为低阻抗，因为放大装置42在饱和区中， 所以放大装置42的效率较高。

当从输入端1到放大器的输入电平进一步增大时，放大装置52 也开始饱和。然而，即使在此时，放大器也保持高效率，因为放大装 置42和52都饱和。

图2描述图1中显示的多赫蒂放大器的集电极效率或者漏极效率 的理论预测值。所述集电极效率被定义为由放大晶体管的集电极输出 的无线电频率输出功率除以从电源施加到集电极的DC电压与该电源 提供的DC电流的乘积。同样，所述漏极效率被定义为由放大晶体管 的漏极输出的无线电频率输出功率除以从电源施加到该漏极的DC电 压与该电源提供的DC电流的乘积。

图2的水平轴表示放大器补偿，即，当压缩点被设置为0dB时 该压缩点和放大器的输入电平之间的dB比值，其中所述压缩点被定 义为放大装置42和52都达到饱和的最小输入电平。

在图2中，虚线表示传统的B类放大器的效率，以及实线表示 图1中显示的多赫蒂放大器的效率。

当放大器的输入电平在范围A中时，载波放大电路基本上单独 工作。当放大器补偿达到大约6dB时，载波放大电路电路4开始达 到饱和，以及多赫蒂放大器的效率达到大约传统B类放大器的最大 效率。此时，载波放大电路4的输出功率大约为Po/4，其中Po是所 述多赫蒂放大器的最大输出功率。