為町。
[0033] 憑借運樣構成的功率放大器100,在信號RFw的功率電平較低的區(qū)域（例如，在低 于降下6地的區(qū)域），僅載波放大器111工作。并且，在信號RFIN的功率電平較高的區(qū)域 (例如，在高于降下6地的區(qū)域），載波放大器111和峰值放大器112雙方工作。而且，功率 放大器100可W通過移相器140、141實現(xiàn)與普通多赫蒂放大器的A/4線等同的功能。
[0034] 接著，說明移相器140的電容器161和移相器141的電感器171之可省略。如圖 7所示，電容器161和電感器171可W看作一端與合成單元142連接、另一端接地的并聯(lián)電 路。電容器161和電感器171的合成阻抗瓦C由下式表示。
[式9]
[0035] 如上式那樣，通過將電容器161和電感器171各自的阻抗設定于預定阻抗，電容器 161和電感器171的合成阻抗成為無限大。因此，電容器161和電感器171可W省略。圖8 表示從圖1所示的功率放大器100省略了電容器161和電感器171的功率放大器IOOA的 結構。還有，與圖1所示的功率放大器100相同的結構使用相同的附圖標記，其說明省略。 如圖8所示，功率放大器IOOA包括省略了電容器161的移相器140A和省略了電感器171 的移相器141A。移相器140AU41A的功能與功率放大器100的移相器140、141等同。功率 放大器IOOA可W在同一基板上形成，也可在多個基板上形成。
[0036] 圖9表示圖8的功率放大器IOOA中的載波放大器111的輸出與峰值放大器112的 輸出之間的相位差的模擬結果之一例。還有，圖9中還作為比較例示出了取代移相器140A、 141A而在載波放大器111的輸出側設置A/4線的普通多赫蒂放大器上的中的模擬結果。圖 9中，橫軸為頻率師Z)、縱軸為相位差（度）。還有，在圖9所示的例中，功率放大器IOOA 和普通多赫蒂放大器均被設計成在信號RFiw為在1. 9GHz的頻率上相位差為90度。
[0037] 如圖9所示，在普通多赫蒂放大器的情況下，相位差隨著頻率的改變大致線性地 變化。也就是說，其在頻率1.9GHz附近中的相位差變化率較大。另一方面，在功率放大器 IOOA的情況下，在頻率1. 9GHz附近中的相位差的變化率較小。運是因為由頻率變化引起 的移相器140A的特性變化被由頻率變化引起的移相器141A的特性變化抵消。因此，根據(jù) 圖9的模擬結果可知，與普通多赫蒂放大器相比，功率放大器IOOA能夠應對更寬頻帶的信 號RFino 陽03引根據(jù)普通多赫蒂放大器和功率放大器IOOA中的功率附加效率（PAE:PowerAdded Efficiency)的模擬結果，也可獲知功率放大器IOOA可應對寬頻帶的信號RFw的情況。圖 IOAUOB表示W(wǎng)橫軸指示頻率（GHz)、縱軸指示PAE(%)的模擬結果之一例。還有，圖10A、 IOB中，示出了信號RFw的功率電平不同的多個模擬結果。
[0039] 如圖IOA所示，普通多赫蒂放大器在將中屯、頻率設于1. 9GH時計入PAE的帶寬為 例如約0. 2GHz左右。另一方面，如圖IOB所示，功率放大器IOOA在將中屯、頻率設于1. 9GHz時計入PAE的帶寬為例如約1.OGHz左右。根據(jù)該模擬結果也可知，功率放大器IOOA能夠 應對比普通多赫蒂放大器頻帶更寬的信號RFiw。 W40] 還有，圖9、圖IOA和圖IOB所示的模擬結果與功率放大器IOOA有關，但是顯然在 功率放大器100中也能取得同樣的效果。
[0041] 圖11表示功率放大器的另一結構例。功率放大器IOOB在功率放大器IOOA的結 構上增設了開關電路200。還有，對于與圖8所示的功率放大器IOOA相同的結構使用相同 的附圖標記，其說明省略。功率放大器IOOB可W在同一基板上形成，也可W在多個基板上 形成。
[0042] 開關電路200根據(jù)控制功率放大器IOOB的功率模式（輸出功率）的功率模式信 號MODE將初級放大器110輸出的信號的路徑切換到合成單元142或3地禪合器130。具體 而言，例如，在低功率模式下，開關電路200將信號路徑切換成使得初級放大器110輸出的 信號輸出到合成單元142。并且，例如在高功率模式下，開關電路200將信號路徑切換成使 得初級放大器110輸出的信號輸出到3地禪合器130。 陽043] 如此，通過設置開關電路200,使得根據(jù)功率模式的功率放大成為可能。還有，功率 放大器IOOB被設計成當開關電路200連接于3地禪合器130側時從電容器151所見的負 載側的阻抗為町。因此，功率放大器IOOB能夠抑制開關電路200切換信號路徑時的阻抗變 動。
[0044] W上，就本實施例作了說明。與普通多赫蒂放大器相同，本實施例的功率放大器 100(100A、100B)能夠通過使峰值放大器的工作根據(jù)信號RFw的功率電平開啟或關閉來改 變載波放大器的負載阻抗。因此，與普通多赫蒂放大器相同，使得進行高效率的功率放大成 為可能。而且，本實施例的功率放大器100、100A、IOOB中，取代普通多赫蒂放大器中的入/4 線而使用由電感器和電容器構成的移相器140 (140A)，141 (141A)。因此，與普通多赫蒂放大 器相比能夠小型化。
[0045] 并且，本實施例的功率放大器100A、IOOB中，省略了移相器140,141中的電容器 161和電感器171。因此，能夠使電路尺寸更加小型化。
[0046] 并且，本實施例的功率放大器100 (100AU00B)中，作為將信號分配給載波放大器 111和峰值放大器112的分配器使用了 3地禪合器130用。3地禪合器130的電路規(guī)格小 且可W制作在忍片上，能夠使功率放大器100的電路尺寸小型化。
[0047] 還有，可W采用3地禪合器W外的任何分配器。例如，也可W使用威爾金森功分器 與移相器的組合或分支線作為分配器。
[0048] 并且，本實施例的功率放大器100B、能夠根據(jù)功率模式信號將初級放大器110輸 出的信號輸出到合成單元142或3地禪合器130中的任一者。因此，能夠根據(jù)功率模式進 行功率放大。
[0049] 并且，本實施例的功率放大器100U00A或IOOB分別可在同一基板上構成。
[0050] 還有，本實施例是為了便于理解本發(fā)明而不應被理解為本發(fā)明進行限制。在不脫 離本發(fā)明主題的情況下，可W對本發(fā)明加W變更/改進，并且本發(fā)明包括其等價物。
[標號說明]
[0051] 100、100A、IOOB功率放大器 110初級放大器 111載波放大器 112峰值放大器 120、121匹配電路 130 3地禪合器 140、141移相器 150、 160、171 電感器 151、 161、170 電容器 200開關電路
【主權項】
1. 一種功率放大器，其特征在于，包括： 將第一信號分配成第二信號和比所述第二信號延遲大約90度的第三信號的分配器； 在所述第一信號的功率電平為第一電平以上的區(qū)域，將所述第二信號放大并輸出第四 信號的第一放大器； 在所述第一信號的功率電平為高于所述第一電平的第二電平以上的區(qū)域，將所述第三 信號放大并輸出第五信號的第二放大器； 輸入有所述第四信號并輸出比所述第四信號延遲大約45度的第六信號的第一移相 器； 輸入有所述第五信號并輸出比所述第五信號提前大約45度的第七信號的第二移相 器；以及 將所述第六和第七信號合成而輸出所述第一信號的放大信號的合成單元。2. 如權利要求1所述的功率放大器，其特征在于， 所述第一移相器由在所述第一放大器和所述合成單元之間串聯(lián)連接的第一電感器構 成， 所述第二移相器由在所述第二放大器和所述合成單元之間串聯(lián)連接的第一電容器構 成。3. 如權利要求2所述的功率放大器，其特征在于， 所述第一移相器還包括其一端與所述合成單元電連接、另一端接地的第二電容器， 所述第二移相器還包括其一端與所述合成單元電連接、另一端接地的第二電感器。4. 如權利要求1~3中任一項所述的功率放大器，其特征在于， 所述分配器包括耦合線3dB耦合器。5. 如權利要求1~4中任一項所述的功率放大器，其特征在于， 還設有將輸入信號放大并輸出所述第一信號的第三放大器。6. 如權利要求5所述的功率放大器，其特征在于， 還設有基于對輸出功率進行控制的功率模式信號將所述第一信號輸出到所述分配器 或所述合成單元中的任一者的開關電路。7. 如權利要求1~6中任一項所述的功率放大器，其特征在于， 所述分配器、所述第一放大器、所述第二放大器、所述第一移相器、所述第二移相器和 所述合成單元形成于同一基板上。
【專利摘要】本發(fā)明目的在于提供高效率且可小型化的功率放大器。本發(fā)明的功率放大器包括：將第一信號分配成第二信號和比該第二信號延遲大約90度的第三信號的分配器；在第一信號的功率電平為第一電平以上的區(qū)域，將第二信號放大并輸出第四信號的第一放大器；在第一信號的功率電平為比第一電平高的第二電平以上的區(qū)域，將第三信號放大并輸出第五信號的第二放大器；輸入有第四信號并將比第四信號延遲大約45度的第六信號輸出的第一移相器；輸入有第五信號并將比第五信號提前大約45度的第七信號輸出的第二移相器；以及將第六和第七信號合成而輸出第一信號的放大信號的合成單元。
【IPC分類】H03F1/02, H03F3/20
【公開號】CN105322893
【申請?zhí)枴緾N201510397340
【發(fā)明人】竹中干一郎
【申請人】株式會社村田制作所
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年7月8日
【公告號】US20160013761