放大裝置制造方法
【專利摘要】放大裝置。一種異相的放大裝置包括：信號分解單元，其用于將輸入信號分解成分別具有預(yù)定振幅值的第一信號和第二信號；第一放大元件，其用于放大第一信號并輸出第一放大信號；第二放大元件，其用于放大第二信號并輸出第二放大信號；以及組合器，其用于組合第一放大信號和第二放大信號，其中，組合器包括：具有阻抗變換器的第一輸入傳輸線；不具有阻抗變換器的第二輸入傳輸線；以及組合單元，其被配置成組合第一放大信號經(jīng)過第一輸入傳輸線而由阻抗變換器進(jìn)行了阻抗變換后產(chǎn)生的信號和第二放大信號經(jīng)過第二輸入傳輸線而未進(jìn)行阻抗變換所產(chǎn)生的信號。
【專利說明】放大裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中所討論的實(shí)施方式涉及放大裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]至今，放大器已被用在各種電子裝置中。眾所周知，放大器的效率在輸出飽和狀態(tài)(即，非線性狀態(tài))下是最高的。
[0003]至今，已經(jīng)做出了異相的放大裝置(在下文中，有時被稱為“異相的放大器”)作為使放大器在飽和狀態(tài)下操作的放大裝置的提議。異相的放大器包括并聯(lián)連接的兩個放大器以及用于組合分別從兩個放大器輸出的信號的組合器。并且Chireix組合器被用作所述組合器。Chireix組合器具有在連接第一放大器和組合點(diǎn)的第一線上的λ/4傳輸線以及在連接第二放大器和組合點(diǎn)的第二線上的λ/4傳輸線。這里，如果經(jīng)組合的相位不是同相的，則第一放大器的負(fù)載阻抗具有與第二放大器的負(fù)載阻抗的電抗分量相同的大小但相反的極性的電抗分量。因此，為了補(bǔ)償那些電抗分量，Chireix組合器提供有分路電抗。
[0004]相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在日本特開專利公報(bào)號2009-213090、2007-174148和2006-314087以及國際專利申請的日本國家公報(bào)N0.2009-533947中被公開。
[0005]附帶地，在功率效率特性和寬帶特性方面的改進(jìn)是放大裝置所要求的。如果電路尺寸變大，則這些特性劣化。
[0006]相反，有可能通過減少電路尺寸來改進(jìn)這些特性。因此，要求的是將放大裝置的電路尺寸制造得盡可能小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，實(shí)施方式的一個方面的目的是提供一種能夠減小電路尺寸的放大裝置。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的方面，異相的放大裝置包括:信號分解單元，其用于將輸入信號分解成分別具有預(yù)定振幅值的第一信號和第二信號；第一放大元件，其用于放大所述第一信號并輸出第一放大信號；第二放大元件，其用于放大所述第二信號并輸出第二放大信號；以及組合器，其用于組合所述第一放大信號和所述第二放大信號，其中，該組合器包括:具有阻抗變換器的第一輸入傳輸線；不具有阻抗變換器的第二輸入傳輸線；以及組合單元，其被配置成組合所述第一放大信號經(jīng)過所述第一輸入傳輸線而由所述阻抗變換器進(jìn)行了阻抗變換后產(chǎn)生的信號和所述第二放大信號經(jīng)過所述第二輸入傳輸線而未進(jìn)行阻抗變換所產(chǎn)生的信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的放大裝置的示例；
[0010]圖2是用于說明根據(jù)第一實(shí)施方式的信號處理單元的處理操作的示例的圖；
[0011]圖3是用于說明根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的圖；
[0012]圖4是分別例示根據(jù)第一實(shí)施方式的放大裝置和根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的功率效率特性的仿真結(jié)果的圖；
[0013]圖5是例示根據(jù)第二實(shí)施方式的放大裝置的示例的圖；以及
[0014]圖6是用于說明根據(jù)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的放大裝置的應(yīng)用的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]在下文中，將參考附圖給出根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施方式的放大裝置的詳細(xì)描述。在這點(diǎn)上，本公開內(nèi)容不限于各實(shí)施方式的放大裝置。同樣，相同的附圖標(biāo)記在實(shí)施方式中被給予具有相同功能的配置的部件，并且將省略重復(fù)的描述。
[0016]第一實(shí)施方式
[0017]圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的放大裝置的示例。在圖1中，放大裝置10包括信號分解單元11、輸入匹配單元12和13、放大元件14和15、輸出匹配單元16和17以及組合器
18。在這點(diǎn)上，盡管在圖1中未例示，但是在放大裝置10中，放大元件14和15中的每一個都可以設(shè)置有輸入偏置電路和輸出電源電路中的對應(yīng)一個。
[0018]信號分解單兀11將從輸入端子輸入的輸入信號分解成第一信號和第二信號。輸入到信號分解單元11中的輸入信號在特定時間點(diǎn)處具有特定振幅值和特定相位值。并且輸入信號的振幅值和相位值隨著時間而改變。也就是說，存在著輸入信號在第一時間點(diǎn)處的振幅值和相位值中的至少一個可以不同于該輸入信號在第二時間點(diǎn)處的振幅值和相位值的可能性。另外，第一信號的振幅值和第二信號的振幅值是相同的，或者處于預(yù)定誤差范圍中。另外，第一信號的振幅值和第二信號的振幅值落入允許放大元件14和放大元件15分別在其飽和區(qū)中操作的振幅值內(nèi)。從而，有可能提高放大元件14和放大元件15的操作效率。
[0019]例如，信號分解單元11將具有第一振幅值和第一相位值的輸入信號分解成第一信號和第二信號，使得第一信號和第二信號的組合信號成為具有與第一振幅值相對應(yīng)的第二振幅值以及第一相位值的信號。
[0020]第一振幅值和第二振幅值可以是不同的。在這種情況下，第一振幅值越大，與第一振幅值相對應(yīng)的第二振幅值變得越小。也就是說，信號分解單元11使得第一信號與第二信號之間的相位差隨著第一振幅值變大而變大。在這點(diǎn)上，稍后將給出信號分解單元11的處理操作的詳細(xì)描述。
[0021]輸入匹配單元12接收從信號分解單元11輸出的第一信號，使第一信號與放大元件14的輸入阻抗相匹配，并且將第一信號輸出到放大元件14。另外，輸入匹配單元13接收從信號分解單元11輸出的第二信號，使第二信號與放大元件15的輸入阻抗相匹配，并且將第二信號輸出到放大元件15。
[0022]放大元件14放大從輸入匹配單元22輸出的第一信號，并且將經(jīng)放大的第一信號(在下文中，有時被稱為“第一放大信號”)輸出到輸出匹配單兀16。同樣,放大兀件15放大從輸入匹配單元13輸出的第二信號，并且將經(jīng)放大的第二信號(在下文中，有時被稱為“第二放大信號”)輸出到輸出匹配單元17。例如,放大元件14和放大元件15是圖1中所示的FET (場效應(yīng)晶體管)。
[0023]輸出匹配單元16獲得放大元件14的輸出阻抗與組合器18的輸入阻抗之間的匹配。同樣，輸出匹配單元17獲得放大元件15的輸出阻抗與組合器18的輸入阻抗之間的匹配。
[0024]組合器18組合從放大元件14輸出的第一放大信號和從放大元件15輸出的第二放大信號。
[0025]例如，如圖1中所示，組合器18包括輸入傳輸線19和20以及組合單元21。另外，輸入傳輸線19包括阻抗變換器22，輸入傳輸線20不包括阻抗變換器。
[0026]例如，阻抗變換器22是具有電長度Φ的傳輸線。電長度Φ是大于λ /4且小于λ/2的值。
[0027]組合單元21組合第一放大信號經(jīng)過輸入傳輸線19而由阻抗變換器22進(jìn)行了阻抗變換后產(chǎn)生的信號和第二放大信號經(jīng)過輸入傳輸線20而未進(jìn)行阻抗變換所產(chǎn)生的信號，并且從輸出端子輸出經(jīng)組合的信號。例如，組合單元21是輸入傳輸線10和輸入傳輸線20的連接點(diǎn)，即，組合點(diǎn)。
[0028]接下來，將給出信號分解單元11的處理操作的詳細(xì)描述。圖2是用于說明根據(jù)第一實(shí)施方式的信號處理單元的處理操作的示例的圖。圖2例示了其中特別是第一振幅值和第二振幅值不同的情況。在圖2的右側(cè)，例示了輸入信號的振幅的容許值。在圖2的左側(cè)，分別針對多個振幅值例示了第一信號和第二信號。在圖2的左側(cè)以相同的格式所例示的一對箭頭圖示了針對一個振幅值的第一信號和第二信號。
[0029]如上所述，第一振幅值越大，信號分解單元11使第一信號與第二信號之間的相位差β變得越大。例如，在圖2中，當(dāng)振幅值的絕對值是最大值時，第一信號與第二信號之間的相位差β是180°。也就是說，在這種情況下，第一信號和第二信號由一對折線箭頭示出。另外，在圖2中，當(dāng)振幅值的絕對值是最小值時，第一信號與第二信號之間的相位差β是0°。也就是說，在這種情況下，第一信號和第二信號由一對虛單點(diǎn)線箭頭來圖示。
[0030]接下來，將給出比較技術(shù)的描述。
[0031]圖3是用于說明根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的圖。包括圖3中的組合器31的放大裝置具有根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的配置。在圖3中，組合器31包括作為電感元件的jX元件32、作為電容性元件的_jX元件33、λ /4傳輸線34和35以及組合點(diǎn)36。組合器31的配置一般地被稱為Chireix組合器。
[0032]并且在組合器31中，jX元件32和- jX元件33分別由等效傳輸線32A和33A來表示，并且因此獲得了組合器31A的配置。
[0033]進(jìn)一步地，在組合器31A中，λ /4傳輸線34和傳輸線32Α被集成到傳輸線37中。另一方面，λ /4傳輸線35和傳輸線33Α被集成到傳輸線38中，使得獲得組合器31Β的配置。
[0034]這里，在根據(jù)本實(shí)施方式的放大裝置10的配置與根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的配置之間做出了比較。首先，根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置中的組合器31Β包括兩個傳輸線37和38。另一方面，放大裝置10中的組合器18僅包括阻抗變換器22。另外，傳輸線37和38的電長度是λ/2。另一方面，阻抗變換器22 (即，傳輸線)的電長度小于λ/2。也就是說，鑒于部件的數(shù)目和電長度二者，放大裝置10的電路大小小于比較技術(shù)的電路大小。因此，放大裝置10的功率效率特性和寬帶特性與比較技術(shù)相比已被改進(jìn)。圖4是例示分別根據(jù)第一實(shí)施方式和根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的功率效率特性的仿真結(jié)果的圖。圖4中的根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的功率效率特性的仿真結(jié)果是使用組合器31Β的配置來計(jì)算的。如圖4中所理解的那樣，根據(jù)第一實(shí)施方式的放大裝置10的功率效率特性與根據(jù)比較技術(shù)的放大裝置的功率效率特性相比已得到改進(jìn)。在這點(diǎn)上，在這種仿真中，襯底介質(zhì)損耗是0.0001。
[0035]如上所述，通過本實(shí)施方式，放大裝置10中的組合器18包括具有阻抗變換器22的輸入傳輸線19以及不具有阻抗變換器的輸入傳輸線20。此外，組合器18組合第一放大信號經(jīng)過輸入傳輸線19而由阻抗變換器22進(jìn)行了阻抗變換后產(chǎn)生的信號和第二放大信號經(jīng)過輸入傳輸線20而未進(jìn)行受阻抗變換所產(chǎn)生的信號。
[0036]通過放大裝置10的配置，有可能減小組合器的電路大小。也就是說，有可能減小放大裝置10的電路大小。結(jié)果，有可能改進(jìn)放大裝置的功率效率特性和寬帶特性。
[0037]并且，在放大裝置10中，第一振幅值(輸入信號的振幅值)越大，信號分解單元11可以使第一信號與第二信號之間的相位差變得越大。
[0038]第二實(shí)施方式
[0039]圖5是圖示根據(jù)第二實(shí)施方式的放大裝置的示例的圖。在圖5中，放大裝置100包括前置補(bǔ)償器101、放大單元102、組合器103以及控制單元104。放大單元102具有與根據(jù)第一實(shí)施方式的放大裝置10的配置相同的配置。
[0040]前置補(bǔ)償器101使用與輸入信號的振幅值相對應(yīng)的失真補(bǔ)償系數(shù)對輸入信號執(zhí)行失真補(bǔ)償，并且將失真補(bǔ)償之后的信號輸出到放大單元102。例如，前置補(bǔ)償器101具有將振幅值與失真補(bǔ)償系數(shù)關(guān)聯(lián)起來的查找表。并且前置補(bǔ)償器101使用該查找表中與輸入信號的振幅值相關(guān)聯(lián)的失真補(bǔ)償系數(shù)對輸入信號執(zhí)行失真補(bǔ)償。
[0041]組合器103將放大單元102的輸出信號反饋到控制單元104。
[0042]控制單元104將放大裝置100的輸入信號與來自組合器103的反饋信號進(jìn)行比較，并且基于這兩個信號來計(jì)算更新系數(shù)。并且控制單元104通過所計(jì)算的更新系數(shù)來更新查找表。
[0043]如上所述，通過本實(shí)施方式，放大裝置100執(zhí)行失真補(bǔ)償是可能的。
[0044]其它實(shí)施方式
[0045]1.在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中，已經(jīng)在第一振幅值和第二振幅值是不同的假定下給出了描述。然而，本公開不限于此。也就是說，第一振幅值和第二振幅值可以是相同的。在這種情況下，第一信號和第二信號被組合成輸入信號。
[0046]2.例如，有可能將根據(jù)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的放大裝置應(yīng)用于通信裝置。圖6是用于說明根據(jù)第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的放大裝置的應(yīng)用的圖。
[0047]在圖6中，通信裝置200包括控制單元201、傳輸單元202以及接收機(jī)單元203。
[0048]控制單元201將傳輸信號輸出到傳輸單元202。
[0049]傳輸單元202對輸入的傳輸信號執(zhí)行調(diào)制、上變換、放大等，并且通過天線來發(fā)射信號。傳輸單元202包括放大單元210，并且放大單元210執(zhí)行放大。放大單元210對應(yīng)于放大裝置10或放大裝置100。
[0050]接收機(jī)單元203對通過天線接收到的信號執(zhí)行預(yù)定接收處理，并且將經(jīng)受接收處理后的接收信號輸出到控制單元201。
[0051]本文中所記載的所有示例和條件語言意在供教學(xué)目的使用以幫助讀者理解由本發(fā)明人貢獻(xiàn)來促進(jìn)本領(lǐng)域的本發(fā)明和構(gòu)思，并且將被解釋為不限于這樣具體地記載的示例和條件，這樣的示例在本說明書中的組織也不涉及本發(fā)明的優(yōu)勢和劣勢的示出。盡管已經(jīng)詳細(xì)地描述了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是應(yīng)該理解的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下能夠?qū)ζ渥龀龈鞣N改變、替換以及變更。
【權(quán)利要求】
1.一種異相的放大裝置，該放大裝置包括: 信號分解單元，其被配置成將輸入信號分解成分別具有預(yù)定振幅值的第一信號和第二信號; 第一放大元件，其被配置成放大所述第一信號并輸出第一放大信號； 第二放大元件，其被配置成放大所述第二信號并輸出第二放大信號；以及 組合器，其被配置成組合所述第一放大信號和所述第二放大信號， 其中，所述組合器包括: 具有阻抗變換器的第一輸入傳輸線， 不具有阻抗變換器的第二輸入傳輸線，以及 組合單元，其被配置成組合所述第一放大信號經(jīng)過所述第一輸入傳輸線而由所述阻抗變換器進(jìn)行了阻抗變換后產(chǎn)生的信號和所述第二放大信號經(jīng)過所述第二輸入傳輸線而未進(jìn)行阻抗變換所產(chǎn)生的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大裝置，其中: 所述信號分解單元將具有第一振幅值和第一相位值的所述輸入信號分解成所述第一信號和所述第二信號，使得所述第一信號和所述第二信號的組合信號成為具有與所述第一振幅值相對應(yīng)的第二振幅值及所述第一相位值的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放大裝置，其中: 所述信號分解單元隨著所述第一振幅值變大而增加所述第一信號與所述第二信號之間的相位差。
【文檔編號】H03F3/45GK104242840SQ201410270180
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月18日
【發(fā)明者】木村重一 申請人:富士通株式會社