偏置电压或偏置电流可以在不同功率输出要求下实现功率放大器的射频增益，线性度以及效率的优化，同时该功率放大器由于采用了负载匹配电路可调节的设计技术，从而实现了一个设计方案涵盖了宽带工作模式和窄带工作模式。此外这种灵活而高效的功率放大器可以兼容3G/4G信号并且能在多种通信制式下实现高性能。具体的说，该多模功率放大器包括:Μ级级联放大电路和输出匹配电路；其中的Μ级级联放大电路的第i个级联的放大电路中包含仏个并联连接的单位放大单7Π；1 < i <MiM> 2;
[0044]射频信号从Μ级级联放大电路的第i个级联的放大电路的输入端进入并经过仏个并联连接的单位放大单元的放大后，再输出至第i+Ι个级联的放大电路的输入端进行放大，直到经过第Μ个级联的放大电路的放大后，获得级联放大信号并传递给输出匹配电路；
[0045]输出匹配电路对级联放大信号进行负载优化匹配后输出至天线。
[0046]市场现有方案中高功率输出时使用Μ级级联放大电路，高功率输出时使用Μ级级联放大电路，其中第i个级联放大器包含了化个并联连接的单位放大单元;低功率输出时使用Μ级级联放大电路，其中第i个级联放大器包含了Nj个并联连接的单位放大单元。其中Ni和Nj分别属于不同放大器电路。
[0047]而本发明的多模功率放大器中的Μ级级联放大电路中的每一级放大电路都是仅用一个放大器的设计，该放大器包含了 Κ个并联连接的单位放大单元。高功率输出时，使用全部化个并联连接的单位放大单元;射频信号从所述Μ级级联放大电路的第i个级联的放大电路的输入端进入并经过化个并联连接的单位放大单元的放大后，再输出至第i + Ι个级联的放大电路的输入端进行放大，直到经过第Μ个级联的放大电路的放大后，获得级联放大信号并传递给所述输出匹配电路。中功率或低功率输出时，选取Κ个并联连接的单位放大单元中的Κ个单位放大单元，即射频信号从所述Μ级级联放大电路的第i个级联的放大电路的输入端进入并经过Ni个并联连接的单位放大单元的一部分(例如Ni/2，Ni/3，Ni/4......等等)放大后，再输出至第i + Ι个级联的放大电路的输入端进行放大，直到经过第Μ个级联的放大电路的放大后，获得级联放大信号并传递给所述输出匹配电路。由于射频信号仅经过化个并联连接的单位放大单元的一部分(例如Ni/2，Ni/3，Ni/4......等等)放大，Ni个并联连接的单位放大单元的其余部分均关闭，从而能达到对本发明功率放大器的输出功率的可调节。从而保证了该多模功率放大器芯片的面积更小，集成度更高，成本更低。
[0048]图5为本发明的一种多模功率放大器在M=2时，即两级级联放大电路的示意图。其中的2级级联放大电路的第i个级联的放大电路中包含化个并联连接的单位放大单元;1 < i<2。射频信号从这2级级联放大电路的第1个级联的放大电路的输入端进入并经过犯个并联连接的单位放大单元的放大后，再输出至第2个级联的放大电路的输入端进行放大，获得级联放大信号并传递给输出匹配电路;本发明的多模功率放大器的输出匹配电路504对级联放大信号进行负载优化匹配后输出至天线。
[0049]图6为本发明的一种多模功率放大器在M=3时，即三级级联放大电路的示意图。其中的3级级联放大电路的第i个级联的放大电路中包含化个并联连接的单位放大单元;1 < i<3。射频信号从这3级级联放大电路的第1个级联的放大电路的输入端进入并经过犯个并联连接的单位放大单元的放大后，再输出至第2个级联的放大电路的输入端并经过N2个并联连接的单位放大单元的放大后，再输出至第3个级联的放大电路的输入端进行放大，获得级联放大信号并传递给输出匹配电路;本发明的多模功率放大器的输出匹配电路605对级联放大信号进行负载优化匹配后输出至天线。
[0050]以此类推，本发明的一种多模功率放大器在任意整数Μ2 2均可实现。
[0051]本实施例中，输出匹配电路如图7所示，是由第一阻抗701、第二射阻抗703、第三阻抗704、第四阻抗708、第五阻抗709、第一射频开关705和第二射频开关707组成；
[0052]第一阻抗701的一端与电源702相连，另一端接收级联放大信号并与第二射阻抗703的一端连接;第二射阻抗703的另一端分别与第三阻抗704和第四阻抗708相连;第三阻抗704经过第一射频开关705后接地;第二射频开关707并联在第四阻抗708的两端;第四阻抗708的另一端与天线711相连，且经过第五阻抗709后接地。
[0053]如图8所示，当第一射频开关705闭合接地且第二射频开关707开启时，输出匹配电路为宽带工作模式。第三阻抗704通过第一射频开关705连接到地。同时第二射频开关707开启后形成开路，实际的负载输出匹配电路由701/703/704/705/708/709组成，这是多级电感电容的匹配设计，达到工作频率带宽的增大，从而实现宽带负载匹配。
[0054]如图9所示，当第一射频开关705开启且第二射频开关707闭合时，输出匹配电路为窄带工作模式。第三阻抗704通过第一射频开关705断开形成开路，所以第三阻抗704悬空不参与负载匹配。同时第二射频开关707闭合，由于其并联连接第四阻抗708，第四阻抗708实际上不参与负载匹配，实际的负载输出匹配电路由701/703/708/709组成，这是窄带负载匹配设计中的pi型负载匹配电路设计，从而实现窄带负载匹配。
[0055]本实施例中，一种多模功率放大器的应用，主要由多模功率放大器与功率模式控制电路构成多模功率放大模块；
[0056]其中的功率模式控制电路分别通过Μ组偏置电压或偏置电流来相应控制Μ级级联放大电路;第i组偏置电压或偏置电流包含Κ个偏置电压或偏置电流并相应控制化个并联连接的单位放大单元;各级放大电路中各个基本放大单元阵列的偏置电压或是偏置电流由功率模式控制电路分别独立控制。当多模功率放大器处于高功率输出模式时，各级放大电路的各个基本放大单元通过偏置电压或偏置电流均设为导通状态；当多模功率放大器处于中功率或是低功率输出模式时，各级放大电路的部分基本放大单元通过偏置电压或偏置电流设为导通状态，其余部分基本放大单元通过偏置电压或偏置电流均设为关闭状态;从而实现对多模功率放大器的射频增益和不同输出功率的优化。
[0057]这种设计方案能达到在任意功率下对功率放大器的性能通过Μ组偏置电压或偏置电流来相应控制Μ级级联放大电路;第i组偏置电压或偏置电流包含Κ个偏置电压或偏置电流并相应控制化中全部或是部分的单位放大单元来对射频信号进行相应的放大并进行其它射频放大器性能的优化，从而达到多功率的可调节。
[0058]功率模式控制电路同时能够通过偏置电压或偏置电流控制第一射频开关和第二射频开关的开闭，从而实现对输出匹配电路的负载优化匹配。
[0059]已有的设计方案采用单独的放大器芯片