上，其中ZmT表示微带线ZmT 303的特征阻抗，ZcT表示微带线ZcT 304的特征阻抗，Zload表示功率放大器系统的负载阻抗，Zl表示微带线Tl 401的特征阻抗。
[0033]在小信号条件下，如果点ml和点m3之间的距离ZmT2*Zload/ZcT2/Zl过远，或者优选地，大于主放大器301的VSWR半径ZmT*Zload/ZcT2，即，如果m3在以ml为圆心并且以ZmT*Zload/ZcT2为半径的VSWR圆周的外部，则可将Zl设计为低于ZmT以增加VSWR圆周的半径，以便达到对于补偿功率级上的最高效率的点m3。否则，如果点ml和点m3之间的距离过近，或者优选地，小于主放大器301的VSWR半径ZmT*Zload/ZcT2，S卩，如果m3在以ml为圆心并且以ZmT*Zload/ZcT2为半径的VSWR圆周的内部，则可将Zl设计为大于ZmT以减小VSffR圆周的半径，以便达到对于补偿功率级上的最高效率的点m3。
[0034]图6示出根据本发明的一个实施例的不同的VSWR等高线比较的示意图。具体来说，例如，如果如图5所示，Zl=33欧姆并且Zload=10欧姆，则与Zl=50欧姆相比，VSffR圆周的半径将从2增加到3。G_VSWR2是在Zl=50欧姆并且Hoad=10欧姆的情况下描绘的以三角形符号表示的以2为半径值的VSWR圆周。它不能够达到对于补偿功率级的最佳效率面积，并且如在中间框中以m2标记的，实现了大约62%的效率级。G_VSWR3是在Zl=33欧姆并且Zload=10欧姆的情况下描绘的以十字符号表示的以3为半径值的VSWR圆周。它能够达到对于补偿功率级的最佳效率面积，并且如上面的框中以m3标记的，可实现大约67%的效率级。这能够帮助主放大器在小信号条件下获得附加的5%的效率。
[0035]图7示出根据本发明的一个实施例的高信号条件下的示范性调谐器305的等效电路的示意图。在高信号条件下，开关404将闭合并且禁用微带线Tl 401。随后主放大器的输出负载阻抗Zm返回到50欧姆，并且执行所要求的峰值功率。图7中给出示例以解释开关404如何禁止微带线Tl的影响。作为示例，开关单元402包括两个组件，开关404和电感器403。在图7中，微带线Tl的特征阻抗Zl是35欧姆，并且电长度是40度。如果工作频率是IGHz，则能够通过在微带线Tl的中心增加15.3nH的分路(shunt)电感器LI来禁止Tl的影响。
[0036]图8示出在根据本发明的一个实施例的Doherty放大器中应用的另一个示范性调谐器的示意图。如图8中所示，开关单元402可不限于如图4中所示的形式，它还可具有如图8所示的其它形式。作为一个示例，调谐器可包括互相串联连接的一个或多个子调谐器。每个子调谐器可包括微带线和开关单元。微带线的特征阻抗Z1、Z2、…、Zn(n>=2)可被设计成采用不同的值或相同的值，并且电长度Θ1、Θ2、…、θη(η>=2)可保持相同的值或不同的值。图4中的可调组件403可以是电容器或电感器或其它可调组件，诸如变容二极管或PIN 二极管，其可在全频带内针对不同频率信道来调谐以保持最佳效率。因此，可将相位调谐器加到峰值放大器的输入以在主放大器的输出处补偿由调谐器电路引入的相位。
[0037]总之，一方面，理论上，特征阻抗ZmT和ZcT由主放大器和峰值放大器之间的峰值功率比决定。在常规Doherty结构中，主负载VSWR圆周半径仅由ZmT和ZcT决定。因此，主放大器的VSWR圆周的半径是由主放大器和峰值放大器之间的峰值功率比决定的固定值。而另一方面，点ml和m3之间的距离由晶体管的内部设计决定。换言之，ml和m3之间的距离是由晶体管自身决定的另一个固定值。
[0038]结果，对于常规Doherty结构来说，选择在保持峰值功率要求的同时VSWR圆周的固定半径值基本上等于点ml和点m3之间距离的晶体管是困难的。因此，在常规结构中，通常牺牲补偿功率级上的主放大器漏极效率以保持峰值功率要求。
[0039]但是，本发明的公开中的调谐器可改变主负载VSWR圆周半径以匹配点ml和m3之间的距离。因此，可转变主放大器负载阻抗以在小信号条件下达到最佳漏极效率点，而不会损害高信号下的主放大器峰值功率。
[0040]要理解，上面的描述为了清晰已参考不同的功能单元和处理器描述了本发明的实施例。但是，显然可使用在不同的功能单元或处理器之间的功能性的任意合适的分布，而不背离本发明。例如，要由分开的处理器或控制器执行的所示的功能性可由相同的处理器或控制器执行。因此，引用具体功能单元仅视作引用了用于提供所描述的功能性的合适手段，而非指示严格的逻辑或物理结构或组织。
[0041]可以物理地、功能地、逻辑地以任意合适的方式实现本发明的实施例的元件和组件。实际上，可在单个单元中、在多个单元中、或作为其它功能单元的部分来实现所述功能性。因而，本发明可在单个单元中被实现，或者可物理地和功能地分布在不同的单元和处理器之间。
[0042]要注意，虽然各个特征可被包括在不同的权利要求中，但是这些可能可以被有利地组合，并且包括在不同权利要求中并不暗示特征的组合不是可行的和/或有利的。同样，一个类别的权利要求中的特征的包括并不暗示仅限于该类别，而是指示该特征在适当时可同等地适用于其它权利要求类别。而且，要注意，权利要求中或说明书中的特征/步骤的次序不暗示特征/步骤必须按照其工作的任意具体次序。而是，可以以任意适合的次序执行步骤/特征。
[0043]可物理地、功能地和逻辑地以任意适合的方式实现本发明的实施例的元件和组件。实际上，可在单个单元中、在多个单元中或作为其它功能单元的部分来实现所述功能性。因而，本发明可在单个单元中被实现，或者可物理地和/或功能地被分布在不同的单元和处理器之间。
[0044]本文使用的术语仅为了描述具体实施例的目的，并且并不意图限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非以另外方式规定。还要理解，术语“包括”、“包含”及其变化形式当在本文中使用时，规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或附加。
[0045]虽然已参考其示范性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员要理解，可做出形式和细节中的各种变化而不背离如所附权利要求定义的本发明的精神和范围。应仅以描述性的意义而非限制性的目的考虑示范性实施例。因此，本发明的范围不是由本发明的详细描述定义，而是由所附权利要求定义。
【主权项】
1.一种Doherty放大器(300)，包括: 主放大器(301)和峰值放大器(302); 在所述主放大器和所述峰值放大器之间连接的具有λ/4电长度的第一微带线(303); 在所述峰值放大器和所述主放大器的输出的结点与输出端子(306)之间连接的具有λ/4电长度的第二微带线(304)； 至少一个调谐器(305)，所述调谐器(305)用于调节所述主放大器的VSWR圆周的半径，并且在所述主放大器(301)和所述峰值放大器(302)之间与所述第一微带线(303)串联连接。
2.如权利要求1所述的Doherty放大器(300)，其中，所述至少一个调谐器(305)包括与所述第一微带线(303)串联连接的第三微带线(401)，以及用于作为分路控制所述第三微带线(401)的开关单元(402) ο
3.如权利要求2所述的Doherty放大器(300)，其中，所述开关单元(402)包括一端接地的至少一个开关(404)以及与所述至少一个开关(404)连接的至少一个可调组件(403)。
4.如权利要求2所述的Doherty放大器(300)，其中，所述第三微带线(401)具有从高信号条件(ml)下的所述主放大器的负载阻抗和补偿功率级(m3)上的最佳效率点之间的距离所确定的特征阻抗(Zl)和电长度(Θ )。
5.如权利要求4所述的Doherty放大器(300)，其中，所述第三微带线(401)的特征阻抗(Zl)不同于所述第一微带线(303)的特征阻抗。
6.如权利要求1-5中任一项所述的Doherty放大器(300)，其中，所述调谐器(305)配置成调节所述主放大器(301)的负载阻抗(Zm)以达到高信号条件(ml)下的所述主放大器(301)的负载阻抗和小信号条件下的补偿功率级(m3)上的最佳效率点。
7.如权利要求4或5所述的Doherty放大器(300)，其中，如果所述距离大于所述主放大器(301)的VSWR半径，ZmT*Zload/ZcT2，则所述第三微带线(401)的特征阻抗(Zl)采用低于所述第一微带线(303)的特征阻抗的值；如果所述距离小于所述主放大器(301)的VSWR半径，ZmT*noad/ZcT2，则所述第三微带线(401)的特征阻抗(Zl)采用大于所述第一微带线(303)的特征阻抗的值。
8.如权利要求3所述的Doherty放大器(300)，其中，在小信号条件下，所述开关(404)断开并且所述第三微带线(401)工作；并且在高信号条件下，所述开关(404)闭合并且禁用所述第三微带线(401)。
9.如权利要求3所述的Doherty放大器(300)，其中，所述至少一个可调组件(403)包括在全频带内针对不同频率信道来调谐的电容器、电感器、变容二极管或PIN 二极管中的至少一个。
10.一种设备，包括根据权利要求1-9中任一项所述的Doherty放大器(300)。
【专利摘要】提供了Doherty放大器(300)，它包括：主放大器(301)和峰值放大器(302)；在主放大器和峰值放大器之间连接的具有λ/4电长度的第一微带线(303)；在峰值放大器和主放大器的输出的结点与输出端子(306)之间连接的具有λ/4电长度的第二微带线(304)；至少一个调谐器(305)，所述调谐器(305)用于调节主放大器的VSWR圆周的半径，并且基于输入信号功率在主放大器(301)和峰值放大器(302)之间与第一微带线(303)串联连接。通过用新的Doherty结构放大VSWR半径来增加补偿功率级效率。
【IPC分类】H03F1-07
【公开号】CN104604125
【申请号】CN201280074069
【发明人】廖仲禹, 谢袁春
【申请人】爱立信（中国）通信有限公司(中国)
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2012年6月21日
【公告号】EP2865095A1, US20150130541, WO2013188994A1