[发明专利]功率放大器线性化方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大器线性化方法和装置，更具体地涉及用于有效地使具有多个失真生成源的功率放大器线性化的方法和装置。

背景技术

近来，移动通信系统中的功率放大器需要高效地且具有高线性特性地放大信号。此外，下一代移动通信系统利用复杂的调制方案以便在短时间内将大量的数据发送给用户。

因此，信号的峰均功率比(PAPR)增加。通常，为了提供线性放大，功率放大器在等于或大于信号的峰均功率比的回退点(back off point)处运行。

然而，在该点处，该功率放大器表现出相当低的效率特性。这是由于发射器的热值增加使得不能确保发射器的稳定运行。因此，需要附加的冷却系统。

为了提高功率放大器在回退点处的效率，Doherty(道尔蒂)放大器最近受到广泛关注。

图1是示出传统的Doherty功率放大器的配置的方框图。

参见图1，Doherty放大器100包括：功率分配器102；输入相位补偿单元104；载波放大器106；峰化放大器108；偏置线110和112，其被配置为当峰化放大器不运行时生成高峰值输出阻抗，从而允许载波放大器中发生合适的负载调制现象；以及组合器114。

功率分配器102划分输入信号并将输入信号输出到载波放大器106和峰化放大器108。载波放大器106利用相对较高的输入直流(在下文中，称为“DC”)偏压。峰化放大器108利用相对较低的输入DC偏压。载波放大器106和峰化放大器108中的每一个根据预设的放大增益将输入信号放大并将被放大的输入信号输出到组合器114。组合器114将载波放大器的输出信号110和峰化放大器的输出信号115组合。输入相位补偿单元104补偿由偏置线110和112与组合器114引起的相位差异。

图2a是示出在理想和实际情况下的载波放大器106和峰化放大器108的基波电流分量的示图。

参见图2a，在理想情况下，能够理解载波放大器106和峰化放大器108的基波电流分量根据输入电压的增加具有恒定的斜率。然而，在实际情况下，载波放大器106和峰化放大器108可配置有场效应晶体管(FET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)、双极型晶体管(BJT)等，这些都是半导体元件，其中FET、HEMT、以及BJT的电流分量以平方方式或指数方式增加。当电流特征被应用于峰化放大器108时，峰化放大器108的基波电流分量与图2a中的实际电流特征相同。

图2b是示出在理想和实际情况下的载波放大器106和峰化放大器108的基波电压分量的示图。

参见图2b，能够确定在实际情况下的载波放大器106和峰化放大器108的基波电压分量与在理想情况下的相同。基波电压分量由基波电流分量、载波放大器106的输出匹配阻抗以及峰化放大器108的输出匹配阻抗确定，其中输出匹配阻抗如下列等式1所示：