一种用于操作功率放大器和负载调制网络的系统和方法
【专利摘要】一种用于操作功率放大器的系统和方法，其包括如下步骤：确定由功率放大器的第一放大器组件所产生的第一阻抗，确定由功率放大器的第二放大器组件所产生的第二阻抗，并且，通过应用第一和第二放大器组件所输送的最大电流比，调整第一阻抗或第二阻抗到最优的阻抗条件。
【专利说明】—种用于操作功率放大器和负载调制网络的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于操作功率放大器的系统和方法，特别是，尽管不是唯一地，涉及负载调制网络及其用于多尔蒂(Doherty)功率放大器的用途。
【背景技术】
[0002]在现代无线通讯中，普遍需要使用功率放大器来放大无线通信所需要的信号。随着电信访问量和普及度的日益增长，针对放大器质量和效率的需要也在飞速增长。
[0003]目前，普遍用于例如CDMA-2000、WCDMA和LTE等无线通信的复杂调制信号通常具有高峰均功率比(PAPR)的特性。该高峰功率比又需要先进的放大器结构来有效地放大信号。
[0004]这是因为为了更好地适应这些类型的调制信号，功率放大器必须是非常线性的，以防止带内失真和带外泄露。通常来说，实现这一点的一种选择是在远离放大器饱和点的大回退区操作该放大器。但是，这会不可避免地导致低效率和高功耗的问题。因此，我们需要一种更好的放大器结构来提升效率，并且不以过度牺牲其线性度作为代价。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一个方面，提供了用于功率放大器的负载调制网络(LMN)的设计方法，其中，该负载调制网络配置成与功率放大器的多个放大模块的各自电流比所对应的传输线特性阻抗进行相关的优化和操作。
[0006]通过考虑两个子放大器之间的电流比，LMN的特性阻抗可以达成用于克服传统设计中存在的不完善性的负载调制。因此，通过这一点可以大大提高放大器的效率和输出功率。本发明不仅提供了全面而深入的理论分析以描述其基本原理和设计程序，而且提供了大量的模拟和实验测量结果以验证其可行性。
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种用于操作功率放大器的方法，其包括以下步骤:
[0008]确定功率放大器的第一放大器组件产生的第一阻抗；
[0009]确定功率放大器的第二放大器组件产生的第二阻抗；和
[0010]通过引入第一放大器组件所输送的最大电流和第二放大器组件所输送的最大电流的电流比，优化调整第一阻抗或第二阻抗到最优的阻抗条件。
[0011]在第一方面的实施例中，最优的阻抗条件是用于第一放大器组件的高功率工作区域。
[0012]在第一方面的实施例中，最优的阻抗条件是用于第二放大器组件的高功率工作区域。
[0013]在第一方面的实施例中，当第一阻抗基本匹配输出负载的阻抗，达到最优的阻抗条件。
[0014]在第一方面的实施例中，第二阻抗基本匹配输出负载的阻抗，达到最优的阻抗条件。
[0015]在第一方面的实施例中，功率放大器包括一个或多个与配置成调节第一阻抗的第一放大器组件相关联的阻抗变换器。
[0016]在第一方面的实施例中，一个或多个与第一放大器组件相关联的阻抗变换器连接有第一放大器。
[0017]在第一方面的实施例中，功率放大器包括一个或多个与配置成调节第二阻抗的第二放大器组件相关联的阻抗变换器。
[0018]在第一方面的实施例中，与第二放大器组件相关联的一个或多个阻抗变换器连接有输出负载。
[0019]在第一方面的实施例中，第一和第二阻抗通过调整一个或多个与第一或第二放大器组件相关联的阻抗变换器而调整。
[0020]在第一方面的实施例中，一个或多个变换器特征阻抗通过阻抗/电流比关系而表示，因此通过引入电流比调节一个或多个变换器阻抗。
[0021]在第一方面的实施例中，电流比通过用于高功率区的第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义。
[0022]在第一方面的实施例中，电流比通过改变第一放大器组件所输送的电流和/或改变第二放大器组件所输送的电流而改变。
[0023]在第一方面的实施例中，阻抗/电流比关系定义为用于与第一放大器组件相关联的阻抗变换器Zt= SZtl，其中:
[0024]Zt是与第一放大器组件相关联的用于阻抗变换器的特征阻抗，
[0025]δ是由第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义的电流比；和
[0026]Ztl是系统阻抗。
[0027]在第一方面的实施例中，阻抗/电流比关系定义为Ζτ’ = δ /sqrt ( 1+ δ 2)。
[0028]Ζτ’是针对与第二放大器组件相关联的阻抗变换器的特征阻抗，
[0029]δ是由第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义的电流比；和
[0030]Ztl是系统阻抗。
[0031]在第一方面的实施例中，功率放大器是多尔蒂(Doherty)放大器。
[0032]在第一方面的实施例中，第一放大器组件是载波放大器，第二放大器组件是峰值放大器。
[0033]在第一方面的实施例中，功率放大器还包括设置在第一放大器组件和相关联的阻抗变换器之间的第一偏置线和第一输出匹配网络，第一偏置线和第一输出匹配网络配置成为第一放大器组件提供最优的阻抗。
[0034]在第一方面的实施例中，功率放大器还包括设置在第二放大器组件和相关联的阻抗变换器之间的第二偏置线和第二输出匹配网络，第二偏置线和第二输出匹配网络配置成为第二放大器组件提供最优的阻抗。
[0035]在第一方面的实施例中，第一和第二偏置线和匹配网络配置成基本上将第一和第二放大器的阻抗匹配到最优的第一和第二阻抗。[0036]根据本发明的第二方面，提供了一种用于操作功率放大器的系统，其包括:
[0037]第一传感器，其配置成确定由功率放大器的第一放大器组件产生的第一阻抗；
[0038]第二传感器，其配置成确定由功率放大器的第二放大器组件产生的第二阻抗；和
[0039]通过改变第二放大器组件所输送的最大电流和第一放大器组件所输送的最大电流的电流比，控制模块配置成调节第一阻抗或第二阻抗到最优的阻抗条件。
[0040]在第二方面的实施例中，最优的阻抗条件针对功率放大器的低功率工作区域。
[0041]在第二方面的实施例中，最优的阻抗条件针对放大器的高功率操作区域。
[0042]在第二方面的实施例中，当第一阻抗基本匹配输出负载的阻抗，达到最优的阻抗条件。
[0043]在第二方面的实施例中，第二阻抗基本匹配输出负载的阻抗，达到最优的阻抗条件。
[0044]在第二方面的实施例中，功率放大器包括一个或多个与配置成调节第一阻抗的阻抗的第一放大器组件相关联的阻抗变换器。
[0045]在第二方面的实施例中，一个或多个与第一放大器部组件相关联的阻抗变换器连接有第一放大器。
[0046]在第二方面的实施例中，功率放大器包括一个或多个与配置成调节第二阻抗的第二放大器组件相关联的阻抗变换器。
[0047]在第二方面的实施例中，一个或多个与第二放大器组件相关联的阻抗变换器连接有输出负载。
[0048]在第二方面的实施例中，第一和第二阻抗是通过调整一个或多个与第一或第二放大器组件相关联的一个或多个阻抗变换器的变换器阻抗而调整。
[0049]在第二方面的实施例中，一个或多个变换器通过阻抗/电流比关系而表示，因此通过引入电流比调整一个或多个变换器的阻抗。
[0050]在第二方面的实施例中，电流比由用于高功率区域的第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义。
[0051]在第二方面的实施例中，电流比通过改变第一放大器组件所输送的最大电流和/或改变第二放大器组件所输送的最大电流而改变。
[0052]在第二方面的实施例中，阻抗/电流比关系定义为用于与第一放大器组件相关联的阻抗变换器的Zt= SZtl，其中:
[0053]Zt是与第一放大器组件相关联的阻抗变换器的特征阻抗，
[0054]δ是由第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义的电流比；和
[0055]Ztl是系统阻抗。
[0056]在第二方面的实施例中，阻抗/电流比关系定义为Ζτ’ = δ/sqrt (1+δ2)Ζ。其中:
[0057]Ζτ’是用于与第二放大器组件相关联的阻抗变换器的特征阻抗，
[0058]δ是由第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义的电流比；和
[0059]Ztl是系统阻抗。
[0060]在第二方面的实施例中，功率放大器是多尔蒂(Doherty)放大器。[0061]在第一方面的实施例中，第一放大器组件是载波放大器，第二放大器组件是峰值放大器。
[0062]在第二方面的实施例中，功率放大器还包括设置在第一放大器组件和相关联的阻抗变换器之间的第一偏置线和第一输出匹配网络，第一偏置线和第一输出匹配网络配置成为第一功率放大器组件提供最优的阻抗。
[0063]在第二方面的实施例中，功率放大器还包括设置在第二放大器组件和相关联的阻抗变换器之间的第二偏置线和第二输出匹配网络，第二偏置线和第二输出匹配网络配置成为第二放大器组件提供最优的阻抗。
[0064]在第二方面的实施例中，第一和第二偏置线和匹配网络配置成基本上将第一和第二放大器的阻抗匹配到最优的第一和第二阻抗。
[0065]根据本发明的第三方面，提供了一种用于多尔蒂(Doherty)放大器的负载调制网络，其包括:
[0066]第一阻抗变换器，其与具有第一阻抗的载波放大器相关联；
[0067]第二阻抗变换器，其与具有第二阻抗的峰值放大器相关联；其中，
[0068]基于峰值放大器所提供的最大电流的和载波放大器所输送的最大电流的电流比，经由与第一和第二阻抗相关的第一和第二阻抗/电流比关系的使用，第一阻抗变换器和第二阻抗变换器配置成分别改变载波放大器和峰值放大器的阻抗。
[0069]在第三方面的实施例中，通过基本匹配载波放大器的阻抗与输出负载的阻抗，负载调制网络配置成优化多尔蒂(Doherty)放大器。
[0070]在第三方面的实施例中，通过基本匹配峰值放大器的阻抗与输出负载的阻抗，负载调制网络配置成优化多尔蒂(Doherty)放大器。
[0071]在第三方面的实施例中，第一阻抗/电流比之间的相互关系由Zt= δ Ztl所定义，其中:
[0072]Zt是与第一放大器组件相关联的阻抗变换器的特征阻抗，
[0073]δ是由第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义的电流比；和
[0074]Ztl是系统阻抗。
[0075]在第三方面的实施例中，第二阻抗/电流比关系定义为Ζτ’ = δ /sqrt ( 1+ δ 2) Z0,其中:
[0076]Ζτ’是用于与第二放大器组件相关联的阻抗变换器的特征阻抗，
[0077]δ是由第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义的电流比；和
[0078]Ztl是系统阻抗。
[0079]在第三方面的实施例中，负载调制还包括第一和第二偏置线和第一和第二输出匹配网络，配置成进一步优化载波放大器的阻抗和峰值放大器的阻抗。
[0080]在第三方面的实施例中，偏置线和输出匹配网络设置在第一和第二阻抗变换器及其相关联的载波或峰值放大器之间。
[0081]根据本发明的第四方面，提供了一种用于优化多尔蒂(Doherty)放大器的方法，其包括以下步骤:[0082]调整载波放大器以及峰值放大器的阻抗以基本匹配输出负载的阻抗，其中载波放大器和峰值放大器的阻抗通过引入最大峰值电流和最大载波电流所定义的比率进行优化调整。
[0083]在第四方面的实施例中，该比率应用于阻抗/电流比的关系来改变载波放大器和峰值放大器的阻抗。
[0084]在第四方面的实施例中，该方法还包括配置成进一步优化载波放大器和峰值放大器的阻抗的输出匹配网络。
[0085]在第四方面的实施例中，阻抗/电流比关系由Zt= δ ZjPZ^ = S/sqrt (1+δ2)Ζ0所定义。其中:
[0086]Zt是针对与第一放大器组件相关联的阻抗变换器的特征阻抗，
[0087]Ζ；是针对与第二放大器组件相关联的阻抗变换器的特征阻抗，
[0088]δ是由第二放大器组件所输送的最大电流除以第一放大器组件所输送的最大电流所定义的电流比；和
[0089]Ztl是系统阻抗。
【专利附图】
【附图说明】
[0090]现在将参照附图以举例方式来描述本发明的实施例，其中:
[0091]图1是示例性多尔蒂(Doherty)功率放大器的布线图；
[0092]图2是示出基于同一晶体管的两个放大器在不同的导通角下的电流比δ的图表;
[0093]图3是示出在高功率下使用经典的负载调制网络的载波功率放大器(PA)的归一化负载阻抗(参照Ztl)的图表；
[0094]图4是示出在高功率下使用经典的负载调制网络的峰值PA的归一化负载阻抗(参照Ztl)的图表；
[0095]图5是示出归一化输入电压的负载阻抗变化的图表；
[0096]图6是所提出的设计中的载波PA和在不同情况下在史密斯圆图上的匹配轨迹的简化示意图；
[0097]图7是示出峰值放大器的偏置线的设计过程的图表；
[0098]图8是使用根据本发明的实施例的负载调制网络的多尔蒂功率(Doherty)放大器(DPA)的简化布线图；
[0099]图9是示出作为根据本发明实施例的DPA和传统DPA的实施例的针对输入功率函数的仿真增益和输出功率的图表；
[0100]图10是示出作为根据本发明实施例的DPA和传统DPA的实施例的针对输出功率函数的仿真PAE值的图表；
[0101]图11是示出在CW信号 下测出的作为所提出的DPA和传统DPA的针对输入功率函数的功率增益和输出功率的图表；
[0102]图12是示出在CW信号下测出的所提出的DPA和传统DPA的PAE对回退功率的图表;
[0103]图13是示出在WCDMA信号激励下测出的所提出的DPA和传统DPA的PAE对回退功率的图表；
[0104]图14是示出在WCDMA激励下测出的所提出的DPA和传统DPA的漏极DC电流的图表;
[0105]图15是使用图8所示的负载调制网络的实施例的DPA电路照片；
[0106]图16是示出在双音信号下测出的根据本发明实施例的DPA和传统DPA的实施例的MD3特性的图表；以及[0107]图17是示出在WCDMA信号激励下测出的根据本发明实施例的DPA和传统DPA的实施例的ACLR特性的图表。
【具体实施方式】
[0108]在一些实施例中，不例性多尔蒂功率放大器(DPA)可包含两个子放大器；一个是载波放大器，而另一个是峰值放大器。
[0109]根据发明人的试验和研究，DPA的操作可大致分为两个区域，分别是高功率和低功率。当输入功率为低功率时，峰值功率放大器(PA)处于截止状态,且只有载波功率放大器(PA)运作并决定DPA的整体性能。当输入功率为高功率时，两个放大器同时提供功率输出。
[0110]在理想情况下,假定峰值PA在最大输入电压的一半时开始导通,且在饱和时与载波PA具有相同的最大电流摆幅。然而，若两个放大器采用相同的晶体管，则由峰值单元产生的最大基波电流将会因较低的偏压而小于载波单元产生的最大基波电流。
[0111]因此，若继续使用基于两个PA产生相同电流的假设而建立的经典的负载调制网络(LMN)模型，负载阻抗将不能完全调制到最佳值，这会导致放大器整体效率的降低。鉴于这种效率降低的原因，人们提出了许多方法来获得相同的最大电流。这些方法包括非均匀功率分配、不同的晶体管尺寸和自适应偏置。然而，每种方法都有其自身缺点，诸如，功率损耗、增益降低或需要额外的控制电路等等。
[0112]在一个实施例中，提供了用于多尔蒂(Doherty)放大器的LMN。在此实施例中，根据两个子放大器之间的电流比设计出传输线特性阻抗，这与在其他情况下使用标准化值来设计是不同的。利用参考本发明的实施例在下文中加以描述的方法，可大大减轻由子放大器电流失衡所引起的调制负载偏差和效率降低。仿真和测量结果表明，与传统设计相比，本设计的效率得到了相当大的改善，且输出功率也显著提高。特别是，这是业界第一次将设计重点直接放在DPA的输出端，而先前的设计都只重视优化输入端或选择不同尺寸的晶体管。
[0113]参照图1，图中显示DPA100的负载调制网络的简化操作图的示例。若将每一个晶体管102、104都视为理想的电流源，则接合点106处的阻抗可表示为
【权利要求】
1.一种用于操作功率放大器的方法，其包括以下步骤: 确定由所述功率放大器的第一放大器组件所产生的第一阻抗； 确定由所述功率放大器的第二放大器组件所产生的第二阻抗； 通过应用所述第一和第二放大器组件所输送的最大电流比，调节所述第一阻抗或所述第二阻抗到最优的阻抗条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最优的阻抗条件是针对所述第一放大器组件的高功率工作区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述最优的阻抗条件是针对所述第二放大器组件的高功率工作区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述第一阻抗基本匹配输出负载的阻抗时，达到所述最优的阻抗条件。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二阻抗基本匹配所述输出负载的所述阻抗。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述功率放大器包括一个或多个与配置成调节所述第一阻抗的所述第一放大器组件相关联的阻抗变换器。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述一个或多个与所述第一放大器组件相关联的阻抗变换器连接所述第一放大器。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述功率放大器包括一个或多个与配置成调节所述第二阻抗的所述第二放大器组件相关联的阻抗变换器。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或多个与所述第二放大器组件相关联的阻抗变换器连接有输出负载。
10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一和第二阻抗通过调节一个或多个与所述第一或第二放大器组件相关联的所述一个或多个阻抗变换器的特征阻抗进行调节。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述一个或多个变换器阻抗通过阻抗/电流比关系表示，因此应用所述电流比调节所述一个或多个变换器阻抗。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电流比通过用于高功率区域的所述第二放大器组件所输送的最大电流除以所述第一放大器组件所输送的最大电流所定义。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述电流比通过改变所述第一放大器组件所输送的电流和/或改变所述第二放大器组件所输送的电流而改变。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述阻抗/电流比关系定义为用于与所述第一放大器件相关联的所述阻抗变换器Zt= δ Ztl，其中: Zt是针对与所述第一放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗，δ是所述第二放大器组件所输送的最大电流除以所述第一放大器组件所输送的最大电流所定义的所述电流比；和Z0是所述系统阻抗。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述阻抗/电流比关系定义为V= δ /sqrt(1+δ2)Ζ。，其中: Ζτ’是针对与所述第二放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗， δ是由所述第二放大器组件所输送的最大电流除以所述第一放大器组件所输送的最大电流所定义的所述电流比，和 Z0是所述系统阻抗。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述功率放大器是多尔蒂Doherty放大器。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一放大器组件是载波放大器，所述第二放大器组件是峰值放大器。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述功率放大器还包括设置在所述第一放大器组件和所述相关联的阻抗变换器之间的第一偏置线和第一输出匹配网络，所述第一偏置线和所述第一输出匹配网络配置成为所述第一放大器组件提供最优的阻抗。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述功率放大器还包括设置在所述第二放大器组件和所述相关的阻抗变换器之间的第二偏置线和第二输出匹配网络，所述第二偏置线和所述第二输出匹配网络配置成为所述第二放大器组件提供最优的阻抗。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一和第二偏置线和所述第一和第二匹配网络配置成基本上将所述第一和第二放大器的所述阻抗匹配到所述第一和第二最优阻抗。
21.—种用于操作功率放大器的系统,其包括: 第一传感器，其配置以确定由所述功率放大器的第一放大器组件所产生的第一阻抗； 第二传感器，其配置以确定由所述功率放大器的第二放大器组件所产生的第二阻抗；和 通过引入所述第二放大器组件所输送的最大电流和所述第一放大器组件所输送的最大电流的电流比，控制模块配置成调节所述第一阻抗和/或所述第二阻抗到最优的阻抗条件。
22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述最优的阻抗条件针对所述载波功率放大器的低功率工作区域。
23.根据权利要求21所述的系统，其中，所述最优的阻抗条件针对所述峰值功率放大器的高功率工作区域。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，当所述第一阻抗基本匹配输出负载的阻抗时，达到所述最优的阻抗条件。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述第二阻抗基本上匹配所述输出负载的所述阻抗，达到所述最优的阻抗条件。
26.根据权利要求21所述的系统，其中，所述功率放大器包括一个或多个与配置成调节所述第一阻抗的阻抗的所述第一放大器组件相关联的阻抗变换器。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，一个或多个与所述第一放大器组件相关联的阻抗变换器连接有所述第一放大器。
28.根据权利要求26所述的系统，其中，所述功率放大器包括一个或多个与配置成调节所述第二阻抗的所述第二放大器组件相关联的阻抗变换器。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述一个或多个与所述第二放大器组件相关联的阻抗变换器连接有输出负载。
30.根据权利要求26所述的系统，其中，所述第一和第二阻抗通过改变一个或多个与所述第一或第二放大器组件相关联的所述一个或多个阻抗变换器的变换器阻抗进行调节。
31.根据权利要求30所述的系统，其中，所述一个或多个变换器阻抗通过阻抗/电流比关系表示，因此通过引入所述电流比优化所述一个或多个变换器阻抗。
32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述电流比通过所述第二放大器组件所输送的最大电流除以所述第一放大器组件所输送的最大电流所定义。
33.根据权利要求32所述的系统，其中，所述电流比通过改变所述第一放大器组件所输送的电流和/或改变所述第二放大器组件所输送的电流而改变。
34.根据权利要求31所述的系统，其中，所述阻抗/电流比关系定义为针对所述第一放大器组件相关联的所述阻抗变换器Zt= δ Ztl，其中: Zt是针对与所述第一放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗， δ是由所述第二放大器组件所输送的电流除以所述第一放大器组件所输送的电流所定义的所述电流比；和 Z0是所述系统阻抗。
35.根据权利要求34所述的系统，其中，所述阻抗/电流比关系定义为V= δ /sqrt(1+ δ 2) ZtlZ/是针对与所述第二放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗， δ是由所述第二放大器组件所输送的所述电流除以所述第一放大器组件所输送的电流所定义的所述电流比，和 Z0是所述系统阻抗。
36.根据权利要求21所述的系统，其中，所述功率放大器是多尔蒂Doherty放大器。
37.根据权利要求36所述的系统，其中，所述第一放大器组件是载波放大器，所述第二放大器组件是峰值放大器。
38.根据权利要求35所述的系统，其中，所述功率放大器还包括设置在所述第一放大器组件和所述相关联的阻抗变换器之间的第一偏置线和第一输出匹配网络，所述第一偏置线和所述第一输出匹配网络配置成为所述第一放大器组件提供最优的阻抗。
39.根据权利要求38所述的系统，其中，所述功率放大器还包括设置在所述第二放大器组件和所述相关的阻抗变换器之间的第二偏置线和第二输出匹配网络，所述第二偏置线和所述第二输出匹配网络配置成为所述第二放大器组件提供最优的阻抗。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述第一和第二偏置线和所述第一和第二输出匹配网络配置成基本上将所述第一和第二放大器的所述阻抗匹配到所述第一和第二阻抗。
41.一种用于多尔蒂Doherty放大器的负载调制网络，其包括: 第一阻抗变换器，其与匹配至第一阻抗的载波放大器相关联； 第二阻抗变换器，其与匹配至第二阻抗的峰值放大器相关联；其中， 基于所述峰值放大器所输送的最大电流和所述载波放大器所输送的最大电流的电流t匕，经由与第一和第二阻抗相关的第一和第二阻抗/电流比关系的使用，所述第一阻抗变换器和所述第二阻抗变换器配置成分别改变所述载波放大器和所述峰值放大器的阻抗。
42.根据权利要求41所述的负载调制网络，其中，通过将所述载波放大器的所述特征阻抗基本匹配输出负载的阻抗，所述负载调制网络配置成得以优化所述多尔蒂Doherty放大器。
43.根据权利要求42所述的负载调制网络，其中，通过将所述峰值放大器的所述特征阻抗基本匹配所述输出负载的所述阻抗，所述负载调制网络配置成优化所述多尔蒂Doherty放大器。
44.根据权利要求42所述的负载调制网络，其中，所述第一阻抗/电流比关系定义为Zt= δ Z0,其中: Zt是针对与所述第一放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗，δ是由所述第二放大器组件所输送的最大电流除以所述第一放大器组件所输送的最大电流所定义的所述电流比；和Z0是所述系统阻抗。
45.根据权利要求44所述的负载调制网络，其中，所述第二阻抗/电流比关系定义为Zt' = δ /sqrt (1+δ2)Ζ。,其中: Ζτ’是针对与所述第二放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗，δ是由所述第二放大器组件所输送的最大电流除以所述第一放大器组件所输送的最大电流所定义的所述电流比；和Z0是所述系统阻抗。
46.根据权利要求45所述的负载调制网络，其还包括第一和第二偏置线和第一和第二输出匹配网络，其配置用于进一步优化所述载波放大器的所述阻抗和所述峰值放大器的所述阻抗。
47.根据权利要求46所述的负载调制网络，其中，所述第一和第二偏置线和所述第一和第二输出匹配网络配置 在所述第一和第二阻抗变换器及其相关联的载波或峰值放大器之间。
48.—种用于优化多尔蒂Doherty放大器的方法,其包括以下步骤: 调整载波放大器以及峰值放大器的所述阻抗以基本匹配输出负载的阻抗，其中，所述载波放大器和所述峰值放大器的阻抗通过引入最大峰值电流和最大载波电流所定义的比率进行优化调整。
49.根据权利要求48所述的方法，其中，所述比率应用于阻抗/电流比关系来改变所述载波放大器和所述峰值放大器的所述阻抗。
50.根据权利要求49所述的方法还包括偏置线和输出匹配网络配置以进一步优化所述载波放大器的所述阻抗和所述峰值放大器的所述阻抗。
51.根据权利要求50所述的方法，其中，所述阻抗/电流比关系定义为为Zt=δ Z0和Zt' = δ /sqrt (1+δ2)Ζ。,其中: Zt是针对与所述第一放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗， Ζ；是针对与所述第二放大器组件相关联的所述阻抗变换器的所述特征阻抗，δ是所述第二放大器组件所输送的最大电流除以所述第一放大器组件所输送的最大电流所定义的所述电流比；和Z0是所述系统阻抗。
【文档编号】H03H21/00GK103633944SQ201310373820
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】薛泉, 陈世昌 申请人:香港城市大学