具有附加的延遲元件的多赫蒂放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及可以作為多赫蒂放大器操作、并且與多赫蒂放大器對(duì)比提供附加的延遲元件的放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]在無(wú)線電廣播技術(shù)中，近年來(lái)已經(jīng)越來(lái)越多地使用根據(jù)多赫蒂原理的高頻放大器，尤其是在具有非恒定包絡(luò)和高波峰因子的調(diào)制方法的情況中，諸如DVB信號(hào)。通過(guò)與常規(guī)的放大器比較，該高頻放大器的特征在于，效率顯著提高、同時(shí)電路復(fù)雜性幾乎不改變。
[0003]在該情況下，通常以AB模式操作的主晶體管，以小的輸入信號(hào)作用于增大的負(fù)載電阻，使得該主晶體管甚至從相對(duì)低的電平(例如，低于IdB壓縮點(diǎn)的6dB)達(dá)到飽和，因此以最大效率操作。高于由主晶體管中的飽和電平限定的電平閾值，第二輔助晶體管以C模式操作。通過(guò)其輸出信號(hào)，其降低了主晶體管的負(fù)載電阻。通過(guò)全電平控制，主晶體管的負(fù)載電阻相應(yīng)地減少電平閾值與IdB壓縮點(diǎn)之間的比率，且主晶體管發(fā)出相應(yīng)的較高的功率。在6dB示例中，獲得了電阻減半且因此功率翻倍。
[0004]因此，根據(jù)該電平閾值，盡管飽和，主晶體管發(fā)出增大的輸出功率，且在該情況下總是以最大的效率操作。這僅僅在輔助晶體管的工作階段期間通過(guò)其功耗降低，但與常規(guī)的AB放大器相比，仍顯著升高。利用信號(hào)峰中的放大器的全電平控制，兩個(gè)晶體管均傳送系統(tǒng)的輸出功率的一半。
[0005]主晶體管的負(fù)載電阻的動(dòng)態(tài)降低如下進(jìn)行:兩個(gè)晶體管對(duì)相同的負(fù)載電阻起作用，該相同的負(fù)載電阻對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)波阻的一半，通常為25歐姆。在該情況下，輔助晶體管和主晶體管經(jīng)由阻抗逆變器直接連接到負(fù)載。在低電平下，輔助晶體管不操作。其輸出是高歐姆的，且因此不提供干擾。通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)和線調(diào)諧晶體管電容。主晶體管對(duì)被阻抗逆變器放大的負(fù)載起作用。在具有6dB閾值的示例中，因此這是100歐姆。出于該目的，阻抗逆變器具有50歐姆的波阻。根據(jù)電平閾值，輔助晶體管的電流將主晶體管的電流疊加在負(fù)載電阻上。理想上，這發(fā)生自開(kāi)路，因此其開(kāi)始傳送輸出功率的增大部分。
[0006]尺寸定為工作波長(zhǎng)的四分之一的線通常被用作阻抗逆變器。這在主晶體管的支路中被再次補(bǔ)償，例如，還通過(guò)布置在功率分配器后面的λ/4線或通過(guò)90°功率分配器補(bǔ)償。
[0007]為了確保來(lái)自輸出匹配網(wǎng)絡(luò)后面的主晶體管和輔助晶體管的阻抗在工作頻率下是實(shí)數(shù)且高歐姆的，常規(guī)上提供兩個(gè)偏置線。以此方式，可以對(duì)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)自由地定尺寸。相反，在主晶體管的情況下的偏置線還確保，從主晶體管的角度看，在阻抗逆變器的輸入端的電阻的動(dòng)態(tài)變化，在6dB示例中，在工作頻率下，按實(shí)質(zhì)計(jì)算，轉(zhuǎn)化為到漏極的100歐姆到50歐姆。
[0008]因此，例如，文獻(xiàn)WO2012/150126 Al示出了常規(guī)的多赫蒂放大器。盡管多赫蒂放大器已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了比常規(guī)的寬頻帶放大器好的效率，但其效率也不是最佳的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明基于提供具有很高的效率的放大器的目的。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，該目的通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的放大器實(shí)現(xiàn)。有利的另外的發(fā)展形成與該獨(dú)立權(quán)利要求1回溯地相關(guān)的從屬權(quán)利要求的主題。
[0011]因此，根據(jù)本發(fā)明的放大器包括兩個(gè)放大器電路以及功率分配器。在該情況下，所述功率分配器將待放大的信號(hào)拆分，并在給定的額定頻率下在產(chǎn)生的部分信號(hào)之間生成大約90°的相移、優(yōu)選地精確地90°的相移。在該情況下，所述放大器電路均放大所述部分信號(hào)中的一個(gè)部分信號(hào)或相應(yīng)地源自于所述部分信號(hào)中的一個(gè)部分信號(hào)的信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的所述放大器還包括布置在所述功率分配器與所述放大器電路中的一個(gè)放大器電路之間的第一延遲元件。所述延遲元件確保待放大的兩個(gè)信號(hào)之間的另外的第二相移。以此方式，實(shí)現(xiàn)該放大器的提高的效率以及因此增大的有用的帶寬。
[0012]優(yōu)選地，所述第二相移為5°到50°。特別優(yōu)選地，所述第二相移為20°到30°。因此，獲得作為所述第一相移和所述第二相移之和的、優(yōu)選地為95°到140°、特別優(yōu)選地為110°到120°的所述部分信號(hào)的總相移。以此方式可以實(shí)現(xiàn)最佳效率。
[0013]優(yōu)選地，所述放大器還包括混合耦合器電路，以將所述放大器電路的產(chǎn)生的信號(hào)組合以形成組合的輸出信號(hào)。而且，所述混合耦合器電路用于補(bǔ)償所述第一相移90°。以此方式，獲得與已經(jīng)僅僅被放大但幾乎不失真的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。
[0014]優(yōu)選地，在該情況下，所述第一延遲元件連接在所述功率分配器與第一放大器電路之間。在該情況下，所述第一延遲元件是接地的電感器?？商孢x地，所述第一延遲元件連接在所述功率分配器與第二放大器電路之間。在該情況下，所述延遲元件可以是串聯(lián)連接的延遲線或者接地的電容器。在兩種情況下，在待放大的信號(hào)之間實(shí)現(xiàn)第二相移?？梢越?jīng)由電感器的尺寸、電容、或延遲線的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)所需的相移。
[0015]優(yōu)選地，所述放大器還包括第一開(kāi)關(guān)，所述第一開(kāi)關(guān)可以僅選擇性地橋接所述第一延遲元件并且由此從該電路中功能性地移除，或者可替選地在所述第一延遲元件與第二延遲元件之間切換。在該情況下，還可以組合這兩種選項(xiàng)。即，該開(kāi)關(guān)可以被實(shí)施成在第一延遲元件、第二延遲元件和橋接器之間切換。以此方式提供放大器的非常靈活的使用。
[0016]在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，例如包括PIN二極管或晶體管的任一任意的開(kāi)關(guān)元件或者例如也作為繼電器的任一任意的開(kāi)關(guān)元件可以被理解為開(kāi)關(guān)。
[0017]優(yōu)選地，所述放大器被實(shí)施成至少有時(shí)作為多赫蒂放大器操作。在該情況下，所述第一放大器電路被實(shí)施成作為主放大器操作，同時(shí)所述第二放大器電路作為輔助放大器操作。因此，所述第一開(kāi)關(guān)將所述第一延遲元件或可選地所述第二延遲元件連接在所述功率分配器與相應(yīng)的放大器電路之間。通過(guò)兩個(gè)不同的延遲元件，可以調(diào)節(jié)放大器的不同的相移以及因此不同的頻率范圍。而且，通過(guò)作為多赫蒂放大器的操作可以實(shí)現(xiàn)高效率。
[0018]優(yōu)選地，所述放大器包括第二開(kāi)關(guān)和第三延遲元件。在該情況下，所述第三延遲元件連接在所述功率分配器與沒(méi)有連接至所述第一延遲元件的所述放大器電路之間。因此，所述第三延遲元件用于使待由所述放大器電路放大的所述信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)具有另外的第三相移。在該情況下，所述第二開(kāi)關(guān)可以用于選擇性地橋接所述第三延遲元件或者可以在所述第三延遲元件與可選的第四延遲元件之間切換。而且在此，兩個(gè)選項(xiàng)可以相互組合。即，在此，可設(shè)想第二開(kāi)關(guān)，該第二開(kāi)關(guān)可以在第三延遲元件、第四延遲元件和橋接器之間切換。以此方式，可以實(shí)現(xiàn)放大器的操作的特別好的靈活性。
[0019]優(yōu)選地，所述放大器被實(shí)施成至少有時(shí)作為反相的多赫蒂放大器操作。在該情況下，所述第一放大器電路被配置為輔助放大器，且所述第二放大器電路被配置為主放大器。因此，所述第一開(kāi)關(guān)被實(shí)施成橋接所述第一延遲元件和所述第二延遲元件。則所述第二開(kāi)關(guān)被實(shí)施成將所述第三延遲元件或所述第四延遲元件在所述功率分配器與相應(yīng)的所述放大器電路之間切換。通過(guò)反相的多赫蒂操作，放大器的有用帶寬的進(jìn)一步增加是可以的，這是由于通過(guò)反相配置實(shí)現(xiàn)了不同的頻率范圍。
[0020]而且，所述放大器優(yōu)選地被實(shí)施成至少有時(shí)作為寬頻帶放大器操作。在該情況下，所述開(kāi)關(guān)被實(shí)施成橋接所述延遲元件。因此，兩個(gè)放大器電路在相同的工作點(diǎn)操作。在該情況下，不發(fā)生多赫蒂操作。因此提供了降低的效率。然而，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了明顯較大的有用帶寬。
【附圖說(shuō)明】
[0021]在下文中，參照附圖僅以示例方式描述了本發(fā)明，在附圖中，以簡(jiǎn)化的方式示出本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。附圖示出:
[0022]圖1以電路框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的放大器的第一示例性實(shí)施方式；
[0023]圖2以電路框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的放大器的第二示例性實(shí)施方式；
[0024]圖3以電路框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的放大器的第三示例性實(shí)施方式；
[0025]圖4以電路框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的放大器的第四示例性實(shí)施方式；
[0026]圖5以電路框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的放大器的第五示例性實(shí)施方式；
[0027]圖6以電路框圖示出了根據(jù)本發(fā)明的放大器的第六示例性實(shí)施方式；
[0028]圖7以電路框圖示出了根