为町。
[0033] 凭借运样构成的功率放大器100,在信号RFw的功率电平较低的区域（例如，在低 于降下6地的区域），仅载波放大器111工作。并且，在信号RFIN的功率电平较高的区域 (例如，在高于降下6地的区域），载波放大器111和峰值放大器112双方工作。而且，功率 放大器100可W通过移相器140、141实现与普通多赫蒂放大器的A/4线等同的功能。
[0034] 接着，说明移相器140的电容器161和移相器141的电感器171之可省略。如图 7所示，电容器161和电感器171可W看作一端与合成单元142连接、另一端接地的并联电 路。电容器161和电感器171的合成阻抗瓦C由下式表示。
[式9]
[0035] 如上式那样，通过将电容器161和电感器171各自的阻抗设定于预定阻抗，电容器 161和电感器171的合成阻抗成为无限大。因此，电容器161和电感器171可W省略。图8 表示从图1所示的功率放大器100省略了电容器161和电感器171的功率放大器IOOA的 结构。还有，与图1所示的功率放大器100相同的结构使用相同的附图标记，其说明省略。 如图8所示，功率放大器IOOA包括省略了电容器161的移相器140A和省略了电感器171 的移相器141A。移相器140AU41A的功能与功率放大器100的移相器140、141等同。功率 放大器IOOA可W在同一基板上形成，也可在多个基板上形成。
[0036] 图9表示图8的功率放大器IOOA中的载波放大器111的输出与峰值放大器112的 输出之间的相位差的模拟结果之一例。还有，图9中还作为比较例示出了取代移相器140A、 141A而在载波放大器111的输出侧设置A/4线的普通多赫蒂放大器上的中的模拟结果。图 9中，横轴为频率师Z)、纵轴为相位差（度）。还有，在图9所示的例中，功率放大器IOOA 和普通多赫蒂放大器均被设计成在信号RFiw为在1. 9GHz的频率上相位差为90度。
[0037] 如图9所示，在普通多赫蒂放大器的情况下，相位差随着频率的改变大致线性地 变化。也就是说，其在频率1.9GHz附近中的相位差变化率较大。另一方面，在功率放大器 IOOA的情况下，在频率1. 9GHz附近中的相位差的变化率较小。运是因为由频率变化引起 的移相器140A的特性变化被由频率变化引起的移相器141A的特性变化抵消。因此，根据 图9的模拟结果可知，与普通多赫蒂放大器相比，功率放大器IOOA能够应对更宽频带的信 号RFino 阳03引根据普通多赫蒂放大器和功率放大器IOOA中的功率附加效率（PAE:PowerAdded Efficiency)的模拟结果，也可获知功率放大器IOOA可应对宽频带的信号RFw的情况。图 IOAUOB表示W横轴指示频率（GHz)、纵轴指示PAE(%)的模拟结果之一例。还有，图10A、 IOB中，示出了信号RFw的功率电平不同的多个模拟结果。
[0039] 如图IOA所示，普通多赫蒂放大器在将中屯、频率设于1. 9GH时计入PAE的带宽为 例如约0. 2GHz左右。另一方面，如图IOB所示，功率放大器IOOA在将中屯、频率设于1. 9GHz时计入PAE的带宽为例如约1.OGHz左右。根据该模拟结果也可知，功率放大器IOOA能够 应对比普通多赫蒂放大器频带更宽的信号RFiw。 W40] 还有，图9、图IOA和图IOB所示的模拟结果与功率放大器IOOA有关，但是显然在 功率放大器100中也能取得同样的效果。
[0041] 图11表示功率放大器的另一结构例。功率放大器IOOB在功率放大器IOOA的结 构上增设了开关电路200。还有，对于与图8所示的功率放大器IOOA相同的结构使用相同 的附图标记，其说明省略。功率放大器IOOB可W在同一基板上形成，也可W在多个基板上 形成。
[0042] 开关电路200根据控制功率放大器IOOB的功率模式（输出功率）的功率模式信 号MODE将初级放大器110输出的信号的路径切换到合成单元142或3地禪合器130。具体 而言，例如，在低功率模式下，开关电路200将信号路径切换成使得初级放大器110输出的 信号输出到合成单元142。并且，例如在高功率模式下，开关电路200将信号路径切换成使 得初级放大器110输出的信号输出到3地禪合器130。 阳043] 如此，通过设置开关电路200,使得根据功率模式的功率放大成为可能。还有，功率 放大器IOOB被设计成当开关电路200连接于3地禪合器130侧时从电容器151所见的负 载侧的阻抗为町。因此，功率放大器IOOB能够抑制开关电路200切换信号路径时的阻抗变 动。
[0044] W上，就本实施例作了说明。与普通多赫蒂放大器相同，本实施例的功率放大器 100(100A、100B)能够通过使峰值放大器的工作根据信号RFw的功率电平开启或关闭来改 变载波放大器的负载阻抗。因此，与普通多赫蒂放大器相同，使得进行高效率的功率放大成 为可能。而且，本实施例的功率放大器100、100A、IOOB中，取代普通多赫蒂放大器中的入/4 线而使用由电感器和电容器构成的移相器140 (140A)，141 (141A)。因此，与普通多赫蒂放大 器相比能够小型化。
[0045] 并且，本实施例的功率放大器100A、IOOB中，省略了移相器140,141中的电容器 161和电感器171。因此，能够使电路尺寸更加小型化。
[0046] 并且，本实施例的功率放大器100 (100AU00B)中，作为将信号分配给载波放大器 111和峰值放大器112的分配器使用了 3地禪合器130用。3地禪合器130的电路规格小 且可W制作在忍片上，能够使功率放大器100的电路尺寸小型化。
[0047] 还有，可W采用3地禪合器W外的任何分配器。例如，也可W使用威尔金森功分器 与移相器的组合或分支线作为分配器。
[0048] 并且，本实施例的功率放大器100B、能够根据功率模式信号将初级放大器110输 出的信号输出到合成单元142或3地禪合器130中的任一者。因此，能够根据功率模式进 行功率放大。
[0049] 并且，本实施例的功率放大器100U00A或IOOB分别可在同一基板上构成。
[0050] 还有，本实施例是为了便于理解本发明而不应被理解为本发明进行限制。在不脱 离本发明主题的情况下，可W对本发明加W变更/改进，并且本发明包括其等价物。
[标号说明]
[0051] 100、100A、IOOB功率放大器 110初级放大器 111载波放大器 112峰值放大器 120、121匹配电路 130 3地禪合器 140、141移相器 150、 160、171 电感器 151、 161、170 电容器 200开关电路
【主权项】
1. 一种功率放大器，其特征在于，包括： 将第一信号分配成第二信号和比所述第二信号延迟大约90度的第三信号的分配器； 在所述第一信号的功率电平为第一电平以上的区域，将所述第二信号放大并输出第四 信号的第一放大器； 在所述第一信号的功率电平为高于所述第一电平的第二电平以上的区域，将所述第三 信号放大并输出第五信号的第二放大器； 输入有所述第四信号并输出比所述第四信号延迟大约45度的第六信号的第一移相 器； 输入有所述第五信号并输出比所述第五信号提前大约45度的第七信号的第二移相 器；以及 将所述第六和第七信号合成而输出所述第一信号的放大信号的合成单元。2. 如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于， 所述第一移相器由在所述第一放大器和所述合成单元之间串联连接的第一电感器构 成， 所述第二移相器由在所述第二放大器和所述合成单元之间串联连接的第一电容器构 成。3. 如权利要求2所述的功率放大器，其特征在于， 所述第一移相器还包括其一端与所述合成单元电连接、另一端接地的第二电容器， 所述第二移相器还包括其一端与所述合成单元电连接、另一端接地的第二电感器。4. 如权利要求1~3中任一项所述的功率放大器，其特征在于， 所述分配器包括耦合线3dB耦合器。5. 如权利要求1~4中任一项所述的功率放大器，其特征在于， 还设有将输入信号放大并输出所述第一信号的第三放大器。6. 如权利要求5所述的功率放大器，其特征在于， 还设有基于对输出功率进行控制的功率模式信号将所述第一信号输出到所述分配器 或所述合成单元中的任一者的开关电路。7. 如权利要求1~6中任一项所述的功率放大器，其特征在于， 所述分配器、所述第一放大器、所述第二放大器、所述第一移相器、所述第二移相器和 所述合成单元形成于同一基板上。
【专利摘要】本发明目的在于提供高效率且可小型化的功率放大器。本发明的功率放大器包括：将第一信号分配成第二信号和比该第二信号延迟大约90度的第三信号的分配器；在第一信号的功率电平为第一电平以上的区域，将第二信号放大并输出第四信号的第一放大器；在第一信号的功率电平为比第一电平高的第二电平以上的区域，将第三信号放大并输出第五信号的第二放大器；输入有第四信号并将比第四信号延迟大约45度的第六信号输出的第一移相器；输入有第五信号并将比第五信号提前大约45度的第七信号输出的第二移相器；以及将第六和第七信号合成而输出第一信号的放大信号的合成单元。
【IPC分类】H03F1/02, H03F3/20
【公开号】CN105322893
【申请号】CN201510397340
【发明人】竹中干一郎
【申请人】株式会社村田制作所
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月8日
【公告号】US20160013761