[发明专利]多状态开关模式功率放大器系统及其操作方法

权利要求书

1.一种放大器，包括：

N个开关模式功率放大器SMPA分支，其中所述SMPA分支至少包括：

第一SMPA分支，其包括

两个第一驱动信号输入，以及

第一SMPA分支输出，其中

响应于在所述两个第一驱动信号输入处接收到驱动信号的第一组合，所述第一SMPA分支被配置来在所述第一SMPA分支输出处产生处于第一电压电平的第一SMPA分支输出信号，以及

响应于在所述两个第一驱动信号输入处接收到驱动信号的不同的第二组合，所述第一SMPA分支被配置来在所述第一SMPA分支输出处产生处于不同的第二电压电平的第一SMPA分支输出信号；

第二SMPA分支，其包括

两个第二驱动信号输入，以及

第二SMPA分支输出，其中

响应于在所述两个第二驱动信号输入处接收到驱动信号的所述第一组合，所述第二SMPA分支被配置来在所述第二SMPA分支输出处产生处于不同的第三电压电平的第二SMPA分支输出信号，以及

响应于在所述两个第二驱动信号输入处接收到驱动信号的所述不同的第二组合，所述第二SMPA分支被配置来在所述第二SMPA分支输出处产生处于不同的第四电压电平的第二SMPA分支输出信号；以及

具有射频RF信号输入和2＊N个驱动信号输出的模块，其中每个驱动信号输出耦接到所述N个开关模式功率放大器SMPA分支的2＊N个驱动信号输入中的一个不同的输入，并且其中所述模块被配置来在所述RF信号输入处接收输入RF信号，采样所述输入RF信号，从而产生采样的序列，并且在所述2＊N个驱动信号输出处给所述N个SMPA分支中的每一个提供所述驱动信号，其中所述驱动信号在任何给定时间的状态取决于被所述模块在处理的采样的幅度。

2.根据权利要求1所述的放大器，其中：

所述第一和第二SMPA分支被控制为使得所述第一和第二SMPA分支中一次只有一个输出非零SMPA分支输出信号；以及

所述N个SMPA分支进一步包括第三SMPA分支，其包括

两个第三驱动信号输入，以及

第三SMPA分支输出，其中

响应于在所述两个第三驱动信号输入处接收到驱动信号的所述第一组合，所述第三SMPA分支被配置来在所述第三SMPA分支输出处产生处于所述第一电压电平的第三SMPA分支输出信号，以及

响应于在所述两个第三驱动信号输入处接收到驱动信号的所述不同的第二组合，所述第三SMPA分支被配置来在所述第三SMPA分支输出处产生处于所述第二电压电平的第三SMPA分支输出信号。

3.根据权利要求2所述的放大器，进一步包括：

组合器，其具有N个组合器输入、组合器输出、求和节点以及相位变换器，其中

每个所述组合器输入耦接到所述N个SMPA分支中的一个的不同的SMPA分支输出，并且所述组合器被配置来将来自所有所述N个SMPA分支的所述SMPA分支输出信号组合在一起，以在所述组合器输出处产生组合的输出信号，

所述第一和第二SMPA分支输出耦接到所述求和节点，

所述求和节点耦接到所述组合器输出，

所述相位变换器的第一端子耦接到所述求和节点，以及

所述相位变换器的第二端子耦接到所述第三SMPA分支输出，以及

其中所述相位变换器被配置来将相位延迟应用于所述第三SMPA分支输出信号，以使得所述第三SMPA分支输出信号在所述求和节点处同相地与所述第一SMPA分支输出信号和所述第二SMPA分支输出信号组合。

4.根据权利要求3所述的放大器，进一步包括：

耦接到所述组合器输出的重建滤波器，其中所述重建滤波器被配置来带通滤波所述组合的输出信号。

5.根据权利要求3所述的放大器，其中所述模块提供所述驱动信号，以使得在任何给定时间，所述第一和第二SMPA分支中只有一个输出非零SMPA分支输出信号。

6.根据权利要求5所述的放大器，其中所述模块提供所述驱动信号，以使得所述组合器将产生作为在任何给定时间处于2＊N+1个非均匀量化状态中的一个的信号的所述组合的输出信号。