宽带功率放大器制造技术

本发明专利技术通过使用四分之一波长转换器本身作为输入匹配电路或输出匹配电路实现实质上的两部分输出匹配电路或实质上的两部分输入匹配电路实现了宽带功率放大器。所述宽带功率放大器由于所述四分之一波长转换器的低特性阻抗而在整合性及小型化层面具有优势且由于其简易的电路结构而使芯片和电路的尺寸都减小，以及由于被减少的无源设备数目而使成本减小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及一种宽带功率放大器，尤其地，涉及一种使用简易电路结构而同时具有宽带特性并且在整合性和小型化层面具有优势的宽带功率放大器。
技术介绍
近年来，由于移动通讯端子、中继及基站的小型化与多功能性，对于改进消耗几乎 所有消耗功率的RF功率放大器的效率的许多研究正在被努力执行以增加电池时间，其中 对代表用于增加RF功率放大器的效率的解决方案的多尔蒂(Doherty)功率放大器的研究 被主要地执行。 第一个多尔蒂放大器在1936年由W. H. Doherty提出，其中载波放大器和峰值放大 器(peaking amplifier)使用四分之一波长转换器(A/4线)彼此间并联连接。所述多尔 蒂放大器通过峰值放大器根据功率电平改变供应给负载的电流量以控制载波放大器的负 载线路阻抗，藉此提高其效率。 用于电话听筒中使用的多尔蒂功率放大器，即用于根据现有技术的移动通讯端子 的多尔蒂放大器通过诸如包括一个电感器L及一个电容器C的Ji-网络的电路取代四分之 一波长转换器。输入匹配电路被连接到载波放大器和峰值放大器的输入端子，以及输出匹 配电路被连接到载波放大器和峰值放大器的输出端子。 用于移动通讯端子的多尔蒂功率放大器的实现中，由于其增加的大小的重要性， 所以其需要被小型化，在这种情况下，尽管其需要在芯片上整合，由于其大小及电感器损 耗，多尔蒂放大器在PCB封装上被实现。 为了加宽频率的带宽以及获取宽带特性，通过传统上包括两个或三个电感器、一 个电容器和/或一个微带线(micro-strip line)的匹配电路，参考阻抗大致地与所期望的 阻抗相匹配。在这种情况下，电路结构随着匹配电路数目的增加变得复杂，使得芯片和电路 的大小变得更大，并且由于额外使用无源设备而使成本增加。因此，随着无源设备数目的增 加，整个电路中的匹配电路损失由于无源设备中的损失而增加，从而引起电路效率降低。 图1是说明根据现有技术的多尔蒂功率放大器的第一个实例的电路示意图，以及 图2是说明加宽图1中多尔蒂功率放大器频率的带宽的一个实例的电路示意图。图l和图 2中的参考数字ll代表载波放大器，参考数字13、14、23及24代表输出匹配电路、参考数 字15代表微带线，以及参考数字21代表峰值放大器。微带线15作用如同四分之一波长转 换器。负载阻抗&及特性阻抗R。不需要分别是500hm及1000hm，但是需要满足条件R。= R^X2。图2实现了从负载阻抗&到具有两部分输出匹配电路13、14、23及24的功率装置 的最佳功率源阻抗R。pt匹配载波放大器11与峰值放大器21的输出阻抗的程序，藉此加宽 频率的带宽。 图3是说明根据现有技术的多尔蒂功率放大器的第二个实例的电路示意图，以及 图4是说明加宽图3中多尔蒂功率放大器频率的带宽的一个实例的电路示意图。在图3和 图4中，参考数字31代表载波放大器，参考数字33代表微带线，参考数字41代表峰值放大器，参考数字43代表偏置线，以及参考数字51和53代表输出匹配电路。通过降低作用如 同四分之一波长转换器的微带线33的特性阻抗，图3的多尔蒂功率放大器具有考虑到小型 化及整合性层面有优势的结构，图4代表通过实现从负载阻抗&到具有两部分输出匹配电 路51及53的功率装置的最佳功率源阻抗R。pt匹配载波放大器31与峰值放大器41的输出 阻抗的程序来加宽频率的带宽的结构。 图5是说明根据现有技术的多尔蒂功率放大器的第三个实例的电路示意图。图5 的参考数字61是载波放大器；参考数字63、73及81是输出匹配电路；参考数字65是功能 类似四分之一波长转换器的微带线；参考数字71是峰值放大器；以及参考数字75是偏置 线。在图5中，所述两部分输出匹配电路63、73及81中的一阶输出匹配电路63及73被用 于加宽频率的带宽，以及被设置在载波放大器61与峰值放大器71的输出线上。图5的多 尔蒂功率放大器具有与图4的多尔蒂功率放大器几乎相同的特性。 图2、图4以及图5的第一到第三个实例使用两部分输出匹配电路来加宽频率的带宽，藉此获取宽带特性，在这种情况下，其结构是复杂的，从而产生较大尺寸的芯片与电路，以及所有电路的匹配电路损耗由于无源设备中的损耗而增加，从而降低了电路的效率。特别地，由于作用如同四分之一波长转换器的微带线被用作移动通讯端子的功率放大器时的高特性阻抗，现有技术的第一个实例在整合性与小型化层面是有弱点的。 此外，即使当多尔蒂功率放大器被用在印刷电路板的封装上以实现用于移动通讯端子的功率放大器时，由于使用了若干无源设备，封装尺寸及制造成本会增加。 除了这样的一个功率放大器在小型化层面上的缺点之外，功率放大器的宽带特性可能会限制要被用在下一代移动通讯系统中的功率放大器的采用。
技术实现思路
技术问题 因此，本专利技术的一个目的是提供一种功率放大器，其由于四分之一波长转换器的 低特性阻抗而在整合性及小型化层面具有优势且具有简易的电路结构而同时显示出宽带 特性。 本专利技术的另外一个目的是提供一种功率放大器，其通过使用四分之一波长转换器 本身作为输入匹配电路实现实质上的两部分输入匹配电路而具有简易的电路结构并同时 显示出宽带特性。 技术方案 根据本专利技术的一个层面，提供了一种宽带功率放大器，其包括被并联连接的第一 放大器及第二放大器；被连接到所述第一放大器的输出端子的第一四分之一波长转换器， 以通过控制所述第一放大器的负载线路阻抗执行输出匹配功能；被连接到所述第二放大器 的输出端子的第二四分之一波长转换器，以通过控制所述第二放大器的负载线路阻抗执行 输出匹配功能；以及被连接到所述第一四分之一波长转换器及所述第二四分之一波长转换 器的后端的输出匹配电路。 根据本专利技术的另外一个层面，提供了一种宽带功率放大器，其包括被并联连接 的第一放大器及第二放大器；被串联连接到所述第一放大器的输出端子的第一阻抗控制 线；被串联连接到所述第二放大器的输出端子的第二阻抗控制线；并联连接所述第一阻抗控制线与所述第二阻抗控制线的输出侧的输出线；被设置在所述输出线上以使负载阻抗与(其中U/及。w -"^^^~~ 匹配的输出匹配电路，其中R。ut代表所述第一阻抗控制线的输出阻抗，以及R。ut' 代表所述第二阻抗控制线的输出阻抗；特性阻抗R。满足条件R。pt < R。 < R。ut或R。pt > R。 > R。ut的第一四分之一波长转换器被设置在所述第一阻抗控制线上，以使所述第一阻抗控制 线的输出阻抗R。ut与R。pt匹配，其中R。pt代表载波放大器的最佳功率源阻抗；以及特性阻抗 R。'满足条件R卿'<R。' <R。ut'或R。pt' >R。' >R。ut'的第二四分之一波长转换器被 设置在所述第二阻抗控制线上，以使所述第二阻抗线的输出阻抗R。ut'与R一'匹配，其中 R。pt'代表峰值放大器的最佳功率源阻抗。 根据本专利技术的又一个层面，提供了一种宽带功率放大器，其包括被并联连接的第一放大器及第二放大器；被连接到所述第一放大器的输入端子的第一四分之一波长转换 器，以通过控制载波放大器的输入阻抗执行输入匹配功能；被连接到所述第二放大器的输 入端子的第二四分之一波长转换器，以通过控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带功率放大器，其包含：并联连接的第一放大器及第二放大器；第一四分之一波长转换器，其连接到所述第一放大器的输出端子，以通过控制所述第一放大器的负载线路阻抗执行输出匹配功能；第二四分之一波长转换器，其连接到所述第二放大器的输出端子，以通过控制所述第二放大器的负载线路阻抗执行输出匹配功能；以及输出匹配电路，其连接到所述第一四分之一波长转换器及所述第二四分之一波长转换器的后端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞大奎，
申请(专利权)人：维潘股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]