專利名稱：便攜式終端的功率放大裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于無(wú)線通信服務(wù)的移動(dòng)手持設(shè)備(handset)中的功率放大器。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及移動(dòng)手持設(shè)備中的功率放大器，其可提高效率和線性度。
背景技術(shù)：
最近，隨著用于無(wú)線通信服務(wù)的移動(dòng)手持設(shè)備越來(lái)越小和越來(lái)越輕，對(duì)延長(zhǎng)使用小尺寸電池的移動(dòng)手持設(shè)備的通話時(shí)間也進(jìn)行了很多的研究。
在常規(guī)的移動(dòng)手持設(shè)備中，無(wú)線電頻率(RF)功率放大器消耗了移動(dòng)手持設(shè)備整體系統(tǒng)所消耗的電量的大部分。因此，低效率的RF功率放大器降低了整體系統(tǒng)的效率，從而減少了通話時(shí)間。
因此，大部分的努力集中于提高功率放大領(lǐng)域中的RF功率放大器的效率。一個(gè)方法是，作為電路引入多赫爾蒂型(Doherty-type)功率放大器，用于提高RF功率放大器的效率。
與其他的在整個(gè)低功率輸出范圍內(nèi)效率低的常規(guī)功率放大器不同，多赫爾蒂型功率放大器被設(shè)計(jì)來(lái)在寬輸出功率范圍上保持最佳效率。由較小的晶體管組成的載波放大器的操作可在直到一定的低輸出功率水平時(shí)仍保持最佳效率。峰值放大器與載波放大器協(xié)作運(yùn)行，以維持高效率，直至所述功率放大器作為一個(gè)整體產(chǎn)生最大輸出功率。當(dāng)所述功率放大器在低功率輸出范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)，僅有載波放大器可操作；峰值放大器作為B類或C類被偏置，不運(yùn)行。
理論上，上述多赫爾蒂型功率放大器被設(shè)計(jì)為在整個(gè)輸出功率范圍上滿足線性技術(shù)指標(biāo)并且保持高效率地操作。
然而，如上所述，由于多赫爾蒂型功率放大器包含彼此共同操作的載波放大器和峰值放大器，實(shí)際上，多赫爾蒂型功率放大器在保持高效率的整個(gè)功率范圍不滿足線性技術(shù)指標(biāo)(例如，就相位或增益特性而言)。
總之，在現(xiàn)有技術(shù)中的上述多赫爾蒂型功率放大器中，很難預(yù)測(cè)裝置的線性特性，且因?yàn)榉逯捣糯笃鞅黄糜谌鏐類或C類的低DC電流水平，很難期待在這樣的裝置中提高線性度。
另一方面，近來(lái)為增加RF功率放大器的效率所作的研究中也引入了開關(guān)方式功率放大器。
所述開關(guān)方式功率放大器被設(shè)計(jì)來(lái)相應(yīng)于其輸出功率水平而在各種不同的方式下操作，以提高決定最大通話時(shí)間的效率和決定音質(zhì)的線性度。在開關(guān)方式功率放大器中，開關(guān)用于調(diào)整功率傳送的通路，從而使得功率放大器提供其輸出功率，如果要求的輸出功率水平低，則旁路所述功率級(jí)。反之，如果要求高輸出功率水平，則通過(guò)開關(guān)來(lái)調(diào)整通路，使得所述功率放大器通過(guò)功率級(jí)提供其輸出功率。
所述開關(guān)方式功率放大器也稱為旁通開關(guān)功率放大器，因?yàn)樗鶕?jù)所要求的輸出功率水平旁路所述功率級(jí)。一般地，在一個(gè)旁路開關(guān)功率放大器中，一個(gè)開關(guān)用于兩個(gè)方式，即，單刀雙擲(SPDT)開關(guān)用于為不同方式分出多個(gè)通路的場(chǎng)合，以指定相應(yīng)的通路。而且，一般地，所述SPDT開關(guān)用在與各方式對(duì)應(yīng)的相應(yīng)通路結(jié)合處。
所述SPDT開關(guān)用于旁路開關(guān)功率放大器中，其處于出現(xiàn)方式分支以提高各方式間的隔離水平的點(diǎn)，從而優(yōu)化各方式中的操作。
如上所述，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)中的所述旁路開關(guān)功率放大器使用大量的開關(guān)以根據(jù)輸出功率的水平操作于不同的方式，由于置于所述功率級(jí)之前和之后的匹配單元的開關(guān)處的損耗，降低了輸出功率。而且，在給定的輸出功率水平上，增益和效率降低，且相鄰?fù)ǖ拦β时?ACPR)增加。
在功率放大器中，ACPR技術(shù)指標(biāo)的滿足是通過(guò)操作功率放大器于低于P1dB(1dB壓縮輸出功率)的輸出功率水平的回退(back-off)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這樣，在旁路開關(guān)功率放大器中，由于開關(guān)和滿足ACPR技術(shù)指標(biāo)所要求的回退操作所造成的損失，可得到的輸出功率被限制于一定的程度。該限制在一定程度上降低了效率，從而導(dǎo)致電池壽命的減少。
而且，旁路開關(guān)功率放大器的缺點(diǎn)是，在放大器中必須使用大量的開關(guān)，增加了放大器的尺寸，而且，還增加了所述放大器的價(jià)格。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，以提供至少下文中所描述的優(yōu)點(diǎn)。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施方式提供了一種在移動(dòng)手持設(shè)備中的功率放大器，其通過(guò)根據(jù)輸出功率水平控制例如施加于峰值放大器的輸入DC偏置電壓來(lái)提高效率和線性度。特別地，在低輸出功率方式中，控制施加于所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓，使得所述功率放大器操作于多赫爾蒂方式，在高輸出功率方式中，控制施加于所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓，使之增加，從而有效地管理所述功率放大器的非線性特性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，移動(dòng)手持設(shè)備中的功率放大器包括相位差補(bǔ)償裝置，其與載波放大器的輸入端和峰值放大器連接，用于補(bǔ)償相差，以使在所述功率放大器的輸出級(jí)的所述載波放大器和所述峰值放大器的輸出功率的相位相等；輸出匹配單元，用于將來(lái)自所述載波放大器和所述峰值放大器的輸出功率傳送到所述輸出級(jí)；電壓控制裝置，用于監(jiān)測(cè)傳送到所述輸出級(jí)的輸出功率，根據(jù)檢測(cè)的輸出功率水平控制施加到所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，相位差補(bǔ)償裝置用例如3dB(分貝)混頻耦合器(hybrid coupler)來(lái)實(shí)現(xiàn)，用于將特定輸入功率分配到載波放大器和峰值放大器，使得所述載波放大器和所述峰值放大器間的干擾最小，且以下述方式傳送信號(hào)，即，使施加于所述峰值放大器的輸入功率的相位比施加于所述載波放大器的輸入功率的相位基本上滯后于90度。
優(yōu)選地，相位差補(bǔ)償裝置包括相位差補(bǔ)償器，連接在功率放大器和峰值放大器的輸入級(jí)之間，用于使施加于峰值放大器的輸入信號(hào)的相位相對(duì)于施加于載波放大器輸入信號(hào)的相位滯后90度。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，電壓控制裝置包括包絡(luò)檢測(cè)器，用于檢測(cè)從輸出匹配單元傳送到輸出級(jí)的輸出功率的電平；比較和確定單元，用于通過(guò)比較來(lái)確定包絡(luò)檢測(cè)器檢測(cè)的輸出功率是否偏離所述低輸出功率范圍；電壓控制器，用于根據(jù)比較和確定單元的確定結(jié)果，控制施加于峰值放大器的輸入DC偏置電壓。
所述電壓控制裝置按照如下方式控制施加于所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓，即，如果從輸出匹配單元傳送到輸出級(jí)的輸出功率水平在低輸出功率范圍之內(nèi)，所述功率放大器操作于多赫爾蒂方式。反之，如果從輸出匹配單元傳送到輸出級(jí)的輸出功率水平偏離低輸出功率范圍，則所述電壓控制裝置按照如下方式控制施加到峰值放大器的輸入DC偏置電壓，即，將施加到峰值放大器的輸入DC偏置電壓增加到滿足功率放大器的非線性特性的點(diǎn)。


圖1是一方框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)手持設(shè)備中功率放大器的結(jié)構(gòu)；圖2顯示了可用于本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例的3dB混頻耦合器的等效電路；圖3是示于圖1中的輸出匹配單元的方框圖；圖4顯示了利用集總元件實(shí)現(xiàn)的輸出匹配單元的等效電路；圖5顯示了基于施加到峰值放大器的輸入DC偏置電壓的效率特性；圖6顯示了基于施加到峰值放大器的輸入DC偏置電壓的非線性特性；圖7顯示了響應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器的方式的效率特性；圖8顯示了響應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器的方式的非線性特性；圖9顯示了響應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的功率放大器的方式的增益特性；和圖10的方框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器的結(jié)構(gòu)。
圖中重要部件的代碼說(shuō)明1103dB混頻耦合器120載波放大器130峰值放大器 140輸出匹配單元150包絡(luò)檢測(cè)器 160數(shù)字電路單元
170電壓控制器180相位差補(bǔ)償器本發(fā)明的最佳實(shí)施方式下面將參考附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的移動(dòng)手持設(shè)備中示例的功率放大器進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)手持設(shè)備中功率放大器的結(jié)構(gòu)。示于圖1的所述功率放大器100包括混頻耦合器110，載波放大器120，峰值放大器130，輸出匹配單元140，包絡(luò)檢測(cè)器150，數(shù)字電路單元160和電壓控制器170。
3dB混頻耦合器110將一定的輸入功率分配給載波放大器120和峰值放大器130，使得載波放大器120和峰值放大器130之間的干擾最小，且以下述方式傳送信號(hào)，即，使峰值放大器130的輸入功率的相位滯后于載波放大器120的輸入功率的相位90°(λ/4)。相應(yīng)地，發(fā)生在輸出匹配單元140處的載波放大器120和峰值放大器130的輸出功率相位之間的90°(λ/4)相位滯后被補(bǔ)償，且輸出功率的相位在輸出級(jí)被均衡。
如上所述，3dB混頻耦合器110對(duì)載波放大器120和峰值放大器130的輸出功率相位差的補(bǔ)償通過(guò)使輸出級(jí)處輸出功率的相位相等而獲得最佳輸出功率。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的3dB混頻耦合器的等效電路。當(dāng)信號(hào)被輸入到3dB混頻耦合器110(該耦合器具有約為3dB或更高的信號(hào)耦合)的輸入級(jí)10后，該信號(hào)被傳送到載波放大器輸出端50和峰值放大器輸出端60。此時(shí)，輸出到載波放大器輸出端50的信號(hào)和輸出到峰值放大器輸出端60的信號(hào)具有90°(λ/4，或四分之一波)的相位差。
例如，所述3dB混頻耦合器110可用一傳輸線路實(shí)現(xiàn)，如，耦合的線耦合器，蘭格(Lange)耦合器，支線耦合器或其他公知的耦合電路。作為另一個(gè)例子，3dB混頻耦合器110可用一微波單塊集成電路(MMIC)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一例子中，3dB混頻耦合器110可用圖2所示的集總元件111，112，113，114，115，116，117和118來(lái)實(shí)現(xiàn)。在又一例子中，3dB混頻耦合器110可用低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC)法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
載波放大器120將從3dB混頻耦合器110輸出的信號(hào)放大，并輸出該放大的信號(hào)。載波放大器120包括一晶體管，其尺寸可小于構(gòu)成峰值放大器130的晶體管的尺寸。一個(gè)晶體管和另一晶體管的尺寸的比率部分地決定了輸出功率范圍，在此范圍可保持最大效率。
峰值放大器130是用于放大從3dB混頻耦合器110輸出的信號(hào)且輸出該放大信號(hào)的另一放大器，當(dāng)?shù)碗娖捷斎胄盘?hào)施加于載波放大器120上時(shí)，它基本上不操作。這通過(guò)按照如下方式調(diào)整施加于峰值放大器130的輸入DC偏置電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，峰值放大器130偏置為B類或C類，其中流有較小的直流電流。在峰值放大器130基本上不操作的低輸出功率范圍，載波放大器120的出端阻抗具有一較為恒定和高的值。結(jié)果，載波放大器120可獲得最大效率的輸出功率水平，其低于載波放大器120能夠產(chǎn)生的最高輸出功率水平。
輸出匹配單元140包括第一λ/4變壓器(transformer)143，用于匹配從載波放大器120施加的輸出功率的阻抗，并將從載波放大器120施加的輸出功率傳送到輸出級(jí)70；第二λ/4變壓器145，用于匹配從峰值放大器130施加的輸出功率的阻抗，并將從峰值放大器130施加的輸出功率傳送到輸出級(jí)70。
圖3是示于圖1中的輸出匹配單元140的方框圖。通過(guò)調(diào)整輸出匹配單元140中的第一λ/4變壓器143的α和第二λ/4變壓器145的β，在峰值放大器130不操作的低輸出功率范圍，載波放大器120可在輸出功率水平低于載波放大器120可產(chǎn)生的最高輸出功率水平時(shí)實(shí)現(xiàn)最大效率。
如圖3所示，第一λ/4變壓器143和第二λ/4變壓器145可用λ/4傳輸線(T-線)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或使用圖4中所示的集總元件143a，143b，143c，143d，...，145a，145b，145c，145d等，或其他類似元件來(lái)實(shí)現(xiàn)?？商娲?，第一λ/4變壓器143和第二λ/4變壓器145可用LTCC方法實(shí)現(xiàn)。
包絡(luò)檢測(cè)器150檢測(cè)從輸出匹配單元140傳送到輸出級(jí)70的輸出功率的水平。
數(shù)字電路單元160構(gòu)成為決定由包絡(luò)檢測(cè)器150檢測(cè)的輸出功率水平是否偏離低輸出功率范圍Q，并根據(jù)決定的結(jié)果將控制信號(hào)施加到電壓控制器170。
電壓控制器170被構(gòu)成為根據(jù)從數(shù)字電路單元160施加的控制信號(hào)來(lái)控制施加到峰值放大器130的輸入DC偏置電壓。
圖5顯示了基于例如施加到峰值放大器130的輸入DC偏置電壓的效率特性。
當(dāng)電流開始在峰值放大器130中流動(dòng)時(shí)，峰值放大器130開始操作。這改變了載波放大器120的輸出阻抗，從而如圖5中的D所指示的那樣，將功率放大器100的效率優(yōu)化為一特定常數(shù)水平。相應(yīng)地，如圖5中的曲線D所指示的那樣，Power Added Efficiency(增加了功率的效率，PAE)從點(diǎn)P(峰值放大器130開始操作)至功率放大器100提供最高輸出功率的點(diǎn)具有最大值。這樣，如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)示例的功率放大器，與圖5中曲線A指示的一般功率放大器的效率特性相比，實(shí)現(xiàn)了效率特性的提高。如上所述，這通過(guò)操作峰值放大器130為B類或C類來(lái)達(dá)到。
圖6顯示了當(dāng)輸入DC偏置電壓施加到峰值放大器130時(shí)的非線性特性。很難預(yù)測(cè)整體非線性特性(如圖6的曲線D所示)的值。因此，功率放大器的非線性失真就是不想要的。相應(yīng)地，某一特定系統(tǒng)所需要的ACPR標(biāo)準(zhǔn)R可能不能維持到與點(diǎn)S相關(guān)的所期望的輸出功率水平。
換句話說(shuō)，如圖5和圖6所示，與相關(guān)技術(shù)中的已知一般的功率放大器相比，并且如果功率放大器100中的峰值放大器130操作于B類或C類(即，如果功率放大器100操作于典型的多赫爾蒂方式下)，則功率放大器100的效率特性提高。然而，就線性度而言，當(dāng)操作于高輸出功率范圍時(shí)，功率放大器具有更難以預(yù)測(cè)的值。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的示例功率放大器在低輸出功率范圍如點(diǎn)Q處(在此處滿足系統(tǒng)要求的ACPR標(biāo)準(zhǔn)R)滿足高效和線性度的要求。通過(guò)設(shè)置施加于峰值放大器130的輸入DC偏置電壓，使得峰值放大器130操作于DC電流較小的B類或C類，從而使功率放大器100操作于多赫爾蒂方式，來(lái)滿足標(biāo)準(zhǔn)R。另一方面，在高輸出功率范圍，通過(guò)使功率放大器100操作于操作范圍(B或A，在此范圍，施加到峰值放大器130的輸入電壓增加到滿足功率放大器100的非線性技術(shù)指標(biāo)的點(diǎn)R)，來(lái)調(diào)整施加到峰值放大器130的輸入DC偏置電壓，從而使功率放大器實(shí)現(xiàn)最優(yōu)線性度。
圖7顯示了相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的功率放大器的方式的效率特性。圖8顯示了相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的功率放大器的多種方式的非線性特性。圖9顯示了相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的功率放大器的方式的增益特性。在本發(fā)明中，載波放大器120和峰值放大器130可操作來(lái)使得不管方式如何都具有線性增益特性。然而，即使載波放大器120和峰值放大器130被實(shí)現(xiàn)為根據(jù)相關(guān)方式而以不同的線性增益特性操作，整體系統(tǒng)也不受影響。
圖10是一個(gè)方框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)手持設(shè)備中功率放大器的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器就結(jié)構(gòu)和操作而言，基本上與第一優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器100相同。因此，第一和第二優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器中相同的部件用同一參考數(shù)字來(lái)表示。這樣，這里省去了對(duì)第二優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器的詳細(xì)描述。
如圖10所示，另一根據(jù)第二優(yōu)選實(shí)施例的功率放大器包括一相位差補(bǔ)償器180，其取代了第一優(yōu)選實(shí)施例的3dB混頻耦合器110。所述相位差補(bǔ)償器180連接于輸入級(jí)10和峰值放大器130之間，以使施加到峰值放大器130的輸入信號(hào)和施加到載波放大器120的輸入信號(hào)具有90°(λ/4)的相位差。
如上所述，因?yàn)樵谙辔徊钛a(bǔ)償器180的作用下，施加于峰值放大器130的輸入信號(hào)和施加到載波放大器120的輸入信號(hào)具有90°(λ/4)的相位差，當(dāng)來(lái)自載波放大器120和峰值放大器130的輸出功率在輸出匹配單元140中會(huì)合時(shí)，沒(méi)有相差，從而可得到最佳輸出功率。
如果用相位差補(bǔ)償器180來(lái)替代3dB混頻耦合器110，則可用一個(gè)簡(jiǎn)單的傳輸線來(lái)實(shí)現(xiàn)相位差補(bǔ)償器180?？商娲?，因?yàn)楹?jiǎn)單的傳輸線可近似于電感值，相位差補(bǔ)償器180可用集總元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，功率放大器可不用復(fù)雜的3dB混頻耦合器110或放大器外的大型傳輸線來(lái)實(shí)現(xiàn)。而且，由于相位差補(bǔ)償器180可集成于一單個(gè)芯片內(nèi)，還可減小功率放大器100的整體尺寸和價(jià)格。
下面，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)手持設(shè)備中功率放大器的操作。
包絡(luò)檢測(cè)器150檢測(cè)傳送到輸出級(jí)70的輸出功率的水平，并將檢測(cè)結(jié)果提供給數(shù)字電路單元160。接著，數(shù)字電路單元160決定由包絡(luò)檢測(cè)器150檢測(cè)的輸出功率水平是否偏離低輸出功率范圍Q，并根據(jù)該決定的結(jié)果向電壓控制器170施加一控制信號(hào)。如果傳送到輸出級(jí)70的輸出功率的在低輸出功率范圍Q內(nèi)(方式0)，則使功率放大器100操作于多赫爾蒂方式(即，以便使峰值放大器130操作于B類或C類)。反之，如果傳送到輸出級(jí)70的輸出功率的水平偏離低輸出功率范圍Q(即，在高輸出功率范圍)(方式1)，則電壓控制器170以如下方式控制施加到峰值放大器130的輸入DC偏置電壓，即，增加施加到峰值放大器130的輸入DC偏置電壓，使得ACPR提高到滿足功率放大器100的非線性技術(shù)指標(biāo)的點(diǎn)R。
盡管為了說(shuō)明的目的已經(jīng)披露了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，那些熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可能在不脫離附屬的權(quán)利要求所披露的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，進(jìn)行各種改進(jìn)，增加和置換。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，本發(fā)明提供了移動(dòng)手持設(shè)備中的功率放大器，其通過(guò)根據(jù)相關(guān)輸出功率水平控制施加到峰值放大器的輸入DC偏置電壓，提高效率和線性度。特別地，在低輸出功率方式下，控制去往峰值放大器的輸入DC偏置電壓，使得本發(fā)明的功率放大器操作于多赫爾蒂方式，并且在高輸出功率方式時(shí)，控制去往峰值放大器的輸入DC偏置電壓使之增加，以滿足功率放大器的非線性技術(shù)指標(biāo)。
而且，根據(jù)本發(fā)明，功率放大器可通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于僅控制施加到峰值放大器的輸入DC偏置電壓，可減小功率放大器的尺寸和價(jià)格。
權(quán)利要求
1.移動(dòng)手持設(shè)備中的功率放大器，包括相位差補(bǔ)償裝置，其連接到載波放大器的輸入端和峰值放大器的輸入端，用于通過(guò)使來(lái)自所述載波放大器的載波輸出功率信號(hào)和來(lái)自所述峰值放大器的峰值輸出功率信號(hào)的相位均衡，來(lái)補(bǔ)償相位差；輸出匹配單元，用于傳送載波輸出功率信號(hào)和峰值輸出功率信號(hào)；和電壓控制裝置，用于檢測(cè)傳送到功率放大器輸出級(jí)的功率放大器輸出功率信號(hào)的水平，并根據(jù)檢測(cè)到的所述功率放大器輸出功率信號(hào)的水平來(lái)控制施加到所述峰值放大器輸入端的輸入DC偏置電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中所述相位差補(bǔ)償裝置是3dB混頻耦合器，用于將特定輸入功率分配到所述載波放大器和峰值放大器，以使所述載波放大器和峰值放大器間的干擾最小，并按如下的方式傳送信號(hào)，即，使施加到所述峰值放大器的輸入功率信號(hào)的相位與施加到所述載波放大器的輸入功率的相位相差90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率放大器，其中所述3dB混頻耦合器是用集總元件實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率放大器，其中所述3dB混頻耦合器是通過(guò)低溫共燒陶瓷(LTCC)法實(shí)現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述相位差補(bǔ)償裝置包括相位差補(bǔ)償器，連接于所述功率放大器的輸入級(jí)和所述峰值放大器的輸入端之間，用于使施加于所述峰值放大器的輸入信號(hào)的相位比施加到所述載波放大器的輸入端的輸入信號(hào)的相位滯后90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率放大器，其中，所述相位差補(bǔ)償器是用傳輸線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率放大器，其中，所述相位差補(bǔ)償器是用集總元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述輸出匹配單元是用集總元件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述輸出匹配單元是通過(guò)低溫共燒陶瓷(LTCC)法實(shí)現(xiàn)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中，所述電壓控制裝置包括包絡(luò)檢測(cè)器，用于檢測(cè)從所述輸出匹配單元傳送到所述功率放大器輸出級(jí)的功率放大器輸出功率信號(hào)的水平；比較和確定單元，用于通過(guò)比較來(lái)確定由所述包絡(luò)檢測(cè)器檢測(cè)到的輸出功率水平是否偏離低輸出功率范圍；和電壓控制器，用于根據(jù)由比較和確定單元做出的確定的結(jié)果比較，控制施加到所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中所述電壓控制裝置如果從所述輸出匹配單元傳送到所述功率放大器的輸出級(jí)的功率放大器輸出功率信號(hào)的水平在低輸出功率范圍內(nèi)，則所述電壓控制裝置控制施加到所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓，使得所述功率放大器操作于多赫爾蒂放大方式；和如果從所述輸出匹配單元傳送到所述功率放大器的輸出級(jí)的功率放大器輸出功率信號(hào)的水平偏離低輸出功率范圍，則所述電壓控制裝置控制施加到所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓，使得施加到所述峰值放大器的輸入DC偏置電壓增加到滿足所述功率放大器的非線性特性的點(diǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中所述載波放大器和所述峰值放大器具有不同的增益特性。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動(dòng)手持設(shè)備中的功率放大器，以提高功率放大器的效率和線性度特性。所述功率放大器通過(guò)以下方式來(lái)提高這些特性，控制峰值放大器的輸入電壓，從而根據(jù)從輸出單元的輸出功率的大小，在低輸出功率方式下，使得功率放大器操作于多赫爾蒂方式，且使得在高輸出功率方式下，峰值放大器的輸入電壓可增加到滿足功率放大器的非線性操作要求的點(diǎn)。而且，由于僅控制峰值放大器的輸入電壓，可以用簡(jiǎn)單的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)功率放大器。這樣，功率放大器的尺寸變小，從而降低了功率放大器的成本。
文檔編號(hào)H03F1/02GK1618178SQ02827785
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2002年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月1日
發(fā)明者權(quán)泳佑, 裵成濬, 金正鉉 申請(qǐng)人:維弗克斯株式會(huì)社