[发明专利]具有低阻抗供电馈送的包络跟踪功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包络跟踪(ET)射频(RF)功率放大器。

背景技术

在现有技术中已知包括包络跟踪电源的功率放大器系统。包络跟踪可以应用于在从HF(高频)到微波的RF频率的宽范围上操作的射频(RF)发射器。

在包络跟踪RF功率放大器系统中，馈送给功率放大器的供电电压被动态地调整以跟踪以高的瞬时RF功率放大的RF输入信号的包络。通过跟踪被放大的信号生成供电电压通过仅提供所需的供电电压来放大瞬时输入信号而改进了操作效率。“理想的”供电电压瞬时地跟踪瞬时RF输入功率信号，从而在任何时刻，提供足够的且仅足够级别的电压供给。

以高的瞬时RF输入功率，功率放大器压缩地工作并且由供电电压而不是RF输入功率来确定RF输出功率。这可以被称为压缩操作模式。在低的瞬时RF输入功率，供电电压被基本上恒定地保持在适合于功率放大器装置技术的某个最小值。这可以称为线性操作模式。在操作的线性模式中，主要由RF输入功率来确定RF输出功率。在中等瞬时RF功率，存在压缩操作模式与线性操作模式之间的逐渐过渡。

在图1中示出了功率放大器的操作模式。图1示出了功率放大器的瞬时供电电压与输入到功率放大器的瞬时RF输入功率的曲线图8。在由附图标记2指示的线性区域中发生线性操作模式。在由附图标记6指示的压缩区域中发生压缩操作模式。在过渡区域4中发生这两种操作模式之间的过渡。

从上面看到的是，当功率放大器在操作的压缩区域或过渡区域中操作时，施加的供电电压与“理想的”想要的供电电压之间的任何误差将导致功率放大器的输出端的信号的瞬时RF输出功率的误差。输出功率的误差将导致发送信号的线性的劣化，从而导致下述量的增大：误差向量幅度EVM、带内失真的测量；相邻信道泄漏比率(ACLR)失真(接近载波失真)；以及对于频分双工(FDD)系统来说，导致接收频带噪声(远离载波失真)。

“理想的”包络跟踪电源(也已知为包络放大器或包络调制器)可以被建模为调制电压源，其经由馈送网络连接到功率放大器晶体管的漏极或集电极。

对于包络跟踪功率放大器来说，重要的是，在引出供电电流的所有频率(包括视频频率)处实现低供电阻抗，这是因为最终的功率放大器级在大范围的调制循环中在压缩模式中操作(与固定的供电功率放大器不同)，并且因此从供电噪声到RF边带的转换增益较高。

在实际实施时，要求调制器与功率放大器之间的物理互连，这在供电馈送中引入了串行电感。供电馈送中的误差导致展现出“记忆效应”的功率放大器。

发明内容

提供了一种用于包络跟踪功率放大器装置的供电馈送网络，所述包络跟踪功率放大器装置包括功率放大器和用于将供电电压提供给功率放大器的电压调制器，供电馈送网络包括：功率分配面，其被布置为将来自电压调制器的供电电压连接到功率放大器。

供电馈送网络可以进一步包括电感器，其中，功率分配面连接到电感器的一侧，并且功率晶体管连接到电感器的另一侧，从而供电电压被经由功率分配面和电感器提供给功率放大器，其中，功率晶体管的电容与电感器形成谐振电路。

供电馈送网络可以进一步包括传输线，其中，功率分配面连接到传输线的一侧并且功率晶体管连接到传输线的另一侧，从而供电电压被经由功率分配面和传输线提供给功率放大器。功率分配面可以被布置为提供传输线。

包络跟踪功率放大器可以是射频RF功率放大器，其用于放大RF载波信号，供电馈送网络进一步包括RF去耦电容器，其连接在功率分配面与电气接地之间。

供电馈送网络可以进一步适于将来自电压调制器的供电电压连接到多个功率放大器。

供电馈送网络可以进一步包括多个电感器，其中，功率分配面连接到电感器的一侧并且每个功率晶体管连接到电感器的另一侧，从而供电电压被经由功率分配面和电感器提供给功率放大器，其中，每个功率晶体管的电容与每个电感器形成谐振电路。

供电馈送网络可以进一步包括多个传输线，其中，功率分配面连接到每个传输线的一侧，并且功率晶体管连接到各传输线的另一侧，从而供电电压被经由功率分配面和各传输线提供给功率放大器。

功率分配面可以被布置为提供各传输线。

包络跟踪功率放大器可以是射频RF功率放大器，其用于放大RF载波信号，供电馈送网络进一步包括多个RF去耦电容器，每个RF去耦电容器与各自的功率放大器关联并且连接在功率分配面与电气接地之间。

可以增加由功率放大器展示给电压调制器的阻抗中发生最小阻抗谐振的频率，从而允许增加电压调制器的稳定带宽。

附图说明