多頻率多標準可重配置的多爾蒂放大器的制造方法
【專利摘要】公開了一種用于設(shè)計和實現(xiàn)可重配置的多爾蒂放大器系統(tǒng)的方法和系統(tǒng)。在一個實施例中，一種設(shè)計方法包含：對于多爾蒂放大器的輔助放大器被關(guān)閉的情況，使用處理器，確定多爾蒂放大器的主路徑中的第一輸出補償網(wǎng)絡(luò)的ABCD傳輸參數(shù)的第一集合。該方法還包含：使用處理器，基于該ABCD傳輸參數(shù)的第一集合，確定多爾蒂放大器的輔助路徑中的第二輸出補償網(wǎng)絡(luò)的ABCD傳輸參數(shù)的第二集合。
【專利說明】多頻率多標準可重配置的多爾蒂放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及信號放大器，以及更具體地涉及可重配置的多爾蒂放大器。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線通信系統(tǒng)的最近演進已經(jīng)導致了廣泛的標準，每個標準指定用于無線通信的 不同頻率和帶寬。這些多標準被預期共存，以及多種無線網(wǎng)絡(luò)標準的動態(tài)管理已經(jīng)變得必 不可少。這要求從專用的單載波頻率無線電系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到能夠高效地處理寬范圍頻帶的通用 和自適應的系統(tǒng)。也就是說，將來的無線電系統(tǒng)應當能夠應付由各種標準施加的不同中心 頻率和信號帶寬同時維持有競爭力的性能。特別地，無線電收發(fā)器的功率放大器應當能夠 放大對于不同標準和頻率的信號。
[0003] 參照附圖，圖1中示出了已知的多爾蒂放大器10的框圖，該已知的多爾蒂放大器 10用于放大無線通信系統(tǒng)中的信號。例如，圖1的多爾蒂放大器10可以放大將由天線通過 空中接口傳送的信號。此外，圖1的多爾蒂放大器10可以放大由天線從空中接口接收的信 號。在1936年首次介紹了多爾蒂技術(shù)。它是一種用于主動調(diào)制由功率放大器的主晶體管 所看到的負載，以經(jīng)由明智配置的輔助晶體管在回退條件中改進它的效率的方法。
[0004] 多爾蒂放大器10具有主放大器12、輔助放大器14和輸入功率分配器16。主放大 器12和輔助放大器14的輸出被耦合到組合網(wǎng)絡(luò)，該組合網(wǎng)絡(luò)由具有特征阻抗RT 30和ZT32的阻抗變換器組成。主功率放大器12包含：輸入匹配網(wǎng)絡(luò)18、功率晶體管20和輸出匹 配網(wǎng)絡(luò)22。類似地，輔助放大器14包含：輸入匹配網(wǎng)絡(luò)24、功率晶體管26和輸出匹配網(wǎng)絡(luò) 28 〇
[0005] 主放大器12是AB類偏置和匹配的，以確保在預定/^dB回 退處的峰值效率，其對應于輸入信號的峰值與均值功率比，PAPR。由
【權(quán)利要求】
1. 一種設(shè)計可重配置的多爾蒂放大系統(tǒng)的方法，所述方法包括： 對于多爾蒂放大器（68, 70)的輔助放大器被關(guān)閉的情況，使用處理器，確定所述多爾蒂 放大器的主路徑中的第一輸出補償網(wǎng)絡(luò)的AB⑶傳輸參數(shù)的第一集合（S100);以及 使用處理器，基于所述ABCD傳輸參數(shù)的第一集合，確定所述多爾蒂放大器（68, 70)的 輔助路徑中的第二輸出補償網(wǎng)絡(luò)的ABCD傳輸參數(shù)的第二集合（S102)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于所述多爾蒂放大器（68, 70)的所述主路徑中 的主放大器（38)的期望的阻抗轉(zhuǎn)換來確定所述ABCD傳輸參數(shù)的第一集合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于基于第一特征阻抗Rt的傳輸線的第一矩陣 與基于第二特征阻抗Zn=Rt/V2的傳輸線的第二矩陣的乘積來確定所述ABCD傳輸參數(shù) 的第一集合，這兩個傳輸線耦合到所述第一輸出補償網(wǎng)絡(luò)的輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于以下方程式來確定所述ABCD傳輸參數(shù)的第 一集合：
其中9是所述多爾蒂放大器（68,70)的工作頻率，p是期望的峰值與均值功率比，以及Rt是負載電阻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于基于第一特征阻抗Rt的傳輸線的第一矩陣 與基于第二特征阻抗Zn=Rt/V2的傳輸線的第二矩陣的乘積來確定所述ABCD傳輸參數(shù) 的第二集合，其中這兩個傳輸線耦合到所述第二輸出補償網(wǎng)絡(luò)的輸出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于以下方程式來確定所述ABCD傳輸參數(shù)的第 二集合：
其中9是所述多爾蒂放大器（68,70)的工作頻率，p是期望的峰值與均值功率比，以及Rt是負載電阻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：使用以下中的至少一個來實現(xiàn)所述第一輸出 補償網(wǎng)絡(luò)：微機電系統(tǒng)、MEMS、半導體變抗器和鐵電材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一輸出補償網(wǎng)絡(luò)和所述第二輸出補償網(wǎng) 絡(luò)包含：總數(shù)小于9的可調(diào)諧電路以實現(xiàn)所述ABCD傳輸參數(shù)的第一集合和所述ABCD傳輸 參數(shù)的第二集合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：執(zhí)行靈敏度分析以確定多個可調(diào)諧元件中的 每個可調(diào)諧元件的位置以實現(xiàn)所述第一和第二輸出補償網(wǎng)絡(luò)。
10. -種可重配置的功率放大器，所述功率放大器（68, 70)包括： 主放大器（38)，其被配置為使用低于第一預定功率電平的特定阻抗來進行操作； 輔助放大器（40)，其被配置為將所述主放大器（38)的阻抗調(diào)制在所述第一預定功率 電平上； 第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)，其耦合到所述主放大器（38)的輸出； 第二可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)，其耦合到所屬輔助放大器（40)的輸出；以及 非可重配置的輸出阻抗變換器（60)，其耦合到所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)和所述第 二可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)基于期 望的負載調(diào)制表現(xiàn)出預定的ABCD傳輸參數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)和所述 第二可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)被配置為補償所述非可重配置的輸出阻抗變換器（60)的頻率依 賴性。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)和所述 第二可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)被配置為補償所述非可重配置的輸出阻抗變換器（60)的峰值與 均值功率比。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，還包含：可重配置的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)，其耦合 到所述主放大器（38)的輸入。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的功率放大器，其中所述可重配置的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)被配置 為提供在所述功率放大器（68,70)的工作頻率的源匹配和相位平衡。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)被配置 為提供在所述功率放大器（68,70)的工作頻率的二次諧波阻抗匹配。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中使用分路分立單刀雙擲微機電系統(tǒng) MEMS開關(guān)來實現(xiàn)所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)和所述 第二可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)被配置為：使用總數(shù)不超過5的可調(diào)諧元件來提供單標準多頻率 多爾蒂放大器（68,70)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)和所述 第二可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)被配置為：使用總數(shù)不超過4的可調(diào)諧元件來提供單頻率多標準 的多爾蒂放大器（68, 70)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器，其中所述第一可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)和所述 第二可重配置的輸出網(wǎng)絡(luò)被配置為：使用總數(shù)不超過8的可調(diào)諧元件來提供多頻率多標準 多爾蒂放大器（68,70)。
【文檔編號】H03F1/56GK104508974SQ201380041075
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月2日
【發(fā)明者】布麥扎 S., M. M. 默罕默德 A. 申請人:瑞典愛立信有限公司