CN104167995A - 功率放大器 - Google Patents

Abstract

一种功率放大器，其包括多个初级放大通道，其被设置成每个都接收来自于一个或多个信号源的输入信号，以用于在多个初级放大通道中的每一个中产生初级放大的输出，次级放大通道，其与一个或多个信号源相连通，其中，次级放大通道被设置成接收每一个都与由多个初级放大通道中的每一个所接收的输入信号相关联的一个或多个信号分量，以形成用于产生次级放大的输出的融合的输入信号，以及电连接配置，其与初级放大通道中的每一个的初级放大的输出和次级放大通道的次级放大的输出相电连通。

Description

功率放大器

技术领域

本发明涉及功率放大器，且特别地，但并非仅仅地，涉及三重晶体管多尔蒂（triple-transistor Doherty）功率放大器。

背景技术

现代无线通信的快速发展对通信系统的可靠性、功率容量和抗干扰能力提出了更高的需求。

功率放大器在通信系统中扮演了非常重要的角色，这是因为它们被广泛使用于微波以及通信工程中以便将低功率信号转换成高功率信号输出。就这一点而言，设计能在较宽的功率变化范围内都能高效工作的功率放大器是特别重要的，这是因为功率放大器的效率对降低基站设施的能耗和延长手持设备的工作时长都至关重要。

鉴于应用和需求的不用，实际中通常需要采用不同类型的功率放大器。特别的，目前在无线通信中广泛使用的调制信号非常复杂，这是由于它们需要在有限的频谱带宽内传递更多的信息。因此，这些信号通常具有非常大的峰值平均功率比（PAPR）。能够提供对具有较大PAPR的信号进行高效率放大的功率放大器对于该应用是有利的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种功率放大器，其包括多个初级放大通道，其每个被设置成接收来自于一个或多个信号源的输入信号，以用于在多个初级放大通道中的每一个中产生初级放大的输出；次级放大通道，其与一个或多个信号源相连通，其中，次级放大通道被设置成接收与多个初级放大通道中的每一个所接收的输入信号相关的一个或多个信号分量，以便形成融合的输入信号以用于产生次级放大的输出；以及电连接配置，其与初级放大通道中的每个初级放大的输出和次级放大通道的次级放大的输出电连通。

在第一方面的实施例中，次级放大通道进一步包括设置成用于调节融合的输入信号的相位的阻抗为系统阻抗Z₀的相位调节元件。

在第一方面的实施例中，来自于每个信号源的信号都由分配元件来划分以便形成多个初级放大通道中的其中一个输入信号和由次级放大通道所接收的融合的信号分量。

在第一方面的实施例中，初级放大通道中的每一个都包括设置成响应于输入信号的初级放大元件。

在第一方面的实施例中，次级放大通道包括设置成响应于融合的输入信号的次级放大元件。

在第一方面的实施例中，初级放大元件为载波放大器。

在第一方面的实施例中，次级放大元件为峰值放大器。

在第一方面的实施例中，在来自于信号源的信号处于低功率时，只有载波放大器进行操作。

在第一方面的实施例中，在来自于信号源的信号处于高功率时，峰值和载波放大器同时进行操作。

在第一方面的实施例中，多个初级放大通道每一个都进一步包括具有设置成以不同功率级调制负载阻抗的阻抗为Z_T的转换器元件。

在第一方面的实施例中，载波放大器中的每一个进一步设置成与负载阻抗相匹配的输出匹配网络和补偿线相关联。

在第一方面的实施例中，由次级放大通道所接收的一个或多个信号分量由设置成形成融合的输入信号的信号融合元件来融合。

在第一方面的实施例中，信号融合元件为180度混合环。

在第一方面的实施例中，电连接配置包括设置成在来自于信号源的信号处于低功率时使多个初级放大通道彼此隔离的连接元件，以使得多个初级放大的输出的每一个都被分配给负载。

在第一方面的实施例中，电连接配置包括连接元件，其被设置成将次级放大的输出分配到多个初级放大通道，以及设置成将所分配的次级放大的输出的一部分与多个初级放大通道中的每个初级放大的输出相合成，以使得多个合成后的输出每一个都被分配给负载。

在第一方面的实施例中，连接元件具有180度的移相能力。

在第一方面的实施例中，功率放大器进一步包括多个输出阻抗转换器，其每一个都具有设置成与系统阻抗Z₀相关联的阻抗Z_T’。

在第一方面的实施例中，Z_T和Z_T’分别通过和与Z₀相关，其中，δ为峰值放大器与载波放大器的饱和电流比。

在第一方面的实施例中，来自于信号源的信号是差分的，即在量值上相等且相位相反。

在第一方面的实施例中，由次级放大通道所接收的一个或多个信号分量通过设置成提供合成的信号融合元件来融合，以便形成融合的输入信号。

在第一方面的实施例中，信号融合元件为T型功率合成器。

在第一方面的实施例中，电连接配置包括连接节点，其被设置成接收全部初级放大的输出和次级放大的输出以形成合成后的输出，以使得合并后的输出被分配给负载。

在第一方面的实施例中，功率放大器进一步包括输出转换器，其具有设置成调节分配给负载的合成后的输出以及匹配阻抗Z₀的阻抗Z_T’。

在第一方面的实施例中，Z_T和Z_T’分别通过和Z_Ｔ＝δ·Ｚ_０与Z₀相关，其中，δ为峰值放大器与载波放大器的饱和电流比。

在第一方面的实施例中，来自于信号源的信号在量值上相等以及同相位。

在第一方面的实施例中，初级放大通道进一步包括相位调节元件，其被设置成调节来自于一个或多个信号源的输入信号的相位。

在第一方面的实施例中，初级放大元件为载波放大器。

在第一方面的实施例中，次级放大元件为峰值放大器。

在第一方面的实施例中，峰值放大器与用于阻抗匹配和预防逆功率泄漏的输出匹配网络和补偿线相关联。

在第一方面的实施例中，其中，来自于信号源的信号为同幅同相的。

在第一方面的实施例中，Z₀为功率放大器的参考阻抗。

根据本发明的第二方面，提供一种差分多尔蒂放大器，其具有设置成提供多个放大的功率输出的三个晶体管，其中，三个晶体管包括至少一个载波放大器和至少一个峰值放大器。

在第二方面的实施例中，三个晶体管被设置成在差分的激发下提供差分放大的输出。

根据本发明的第三方面，提供一种功率合成多尔蒂放大器，其具有设置成提供放大的功率输出的三个晶体管，其中，三个晶体管包括至少一个载波放大器和至少一个峰值放大器。

在第三方面的实施例中，三个晶体管被设置成在同幅度同相位激发下提供放大的输出。

根据本发明的第四方面，提供一种多尔蒂放大器，其包括三相晶体管配置，其被设置成提供合成的放大输出或多个差分的放大输出。

附图说明

现在将通过示例，参考附图，来描述本发明的实施例，其中：

图1利用本发明的一个实施例示出了功率放大器；

图2A示出了在低功率区域（低输入功率）工作的图1的功率放大器的等效电路；

图2B示出了在高功率区域（高输入功率）工作的图1的功率放大器的等效电路；

图3为示出了在单频连续波激发下的图1的功率放大器的总输出功率与所测量的漏极效率之间的关系的图表；

图4为示出了图1的子放大器的DC电流和整体增益与功率放大器的输入功率之间的关系的图表；

图5利用本发明的第二实施例示出了功率放大器；

图6A示出了在低功率范围（低输入功率）工作的图5的功率放大器的等效电路；

图6B示出了在高功率范围（高输入功率）工作的图5的功率放大器的等效电路；

图7为示出了在单频连续波激发下的图5的功率放大器的总输出功率与所测量的漏极效率之间的关系的图表；

图8为示出了图5的子放大器的DC电流与功率放大器的输入功率之间的关系的图表。

具体实施方式

参考图1，阐释了功率放大器100的实施例，包括多个初级放大通道102，其被设置成每个都接收来自于一个或多个信号源104的输入信号，以便在多个初级放大通道中的每一个中产生初级放大的输出；次级放大通道106，其与一个或多个信号源104相连通，其中，次级放大通道106被设置成接收与由多个初级放大通道102中的每一个所接收的输入信号相关的一个或多个信号分量，以便形成用于产生次级放大的输出的融合输入信号，以及电连接配置108，其与初级放大通道102中的每一个的初级放大的输出和次级放大通道106的次级放大的输出电连通。

在该实施例中，提供支持差分输入和输出的三个晶体管配置。特别地，该三个晶体管配置包括以并联支路设置的两个载波功率放大器110和峰值功率放大器112。在优选的实施例中，这些放大器在组装前分别被独立地优化。如图1中所示的，功率放大器100具有设置成接收差分输入功率的两个输入端104。差分的输入功率通过威尔金森功率分配器（Wilkinson dividers）114和180度混合环116被分配到三个通道。在另一个或多个实施例中，可采用不同类型的信号分配和融合元件。在该示例中，传递到两个载波功率放大器110的信号为差分的，即，相位相反但是量值上相等，而且传递给峰值功率放大器112的信号在量值上为传递给载波功率放大器110中的任一个的信号的两倍。具有系统阻抗Z₀的一段传输线118被插入在峰值功率放大器112之前，以便使传递给峰值功率放大器112的信号与传递给载波功率放大器的相位平衡。在其它实施例中，可采用不同的相位平衡装置。在某些其它实施例中，传输线或其它相位调节装置可被设置在载波功率放大器110之前，以便对传递到载波功率放大器110的信号的相位进行控制。在该实施例中，Z₀也为功率放大器100的参考阻抗。在该实施例中，当输入功率为低时，载波功率放大器110被用于功率放大，而峰值功率放大器112保持关闭。当输入处于高功率时，全部三个放大器一起工作以提供输出功率信号。特别地，当输入功率为高时，来自于峰值功率放大器112的输出功率信号被均分到初级放大通道，以便与来自于两个载波功率放大器110的输出功率信号融合。因此，对于低输入功率，来自于载波功率放大器110的输出功率信号每一个都被分配给负载120。对于高输入功率，融合的输出功率信号每一个都被分配给负载120。优选地，负载120为差分负载。

优选地，为了以不同功率状态调制分配给负载120的输出，180度传输线122横跨峰值功率放大器112和载波功率放大器110中的一个之间以实现差分式的功率分配。该传输线操作的详细描述将在下面给出。在某些其它实施例中，能够提高具有180度相位差的其它元件可被用于此目的。而且，具有阻抗Z_T的阻抗变换器124优选被设置在载波功率放大器110的每一个的输出端，以便以不同的功率级调制负载阻抗。在图1中示出的实施例中，阻抗变换器124为四分之一波长传输线。在该实施例中，分配给负载120的输出功率信号的每一个进一步由具有特征阻抗Z_T’的四分之一波长传输线126调节。

现在参考图2A和2B，分别示出了以低功率范围（低输入功率）和高功率范围（高输入功率）工作的图1的功率放大器100的等效电路。如图2A中所示的，在低功率范围，峰值功率放大器112处于关闭状态。在该低功率范围，设置在载波功率放大器110之间的半波长（180度）传输线122被设置成于差分输入激发下使载波功率放大器110彼此完全隔离。随着输入功率的增加，峰值功率放大器112开始工作。

现在参考图2B。假设每个晶体管（峰值及载波）可被看作理想电流源，并使

I_C１＝I_C∠0°

I_C2＝I_C∠180°    （1）

其中，I_C1，I_C2分别表示来自于两个载波功率放大器的电流。通过考虑传输线124的相位延迟，

I_C1′＝I_C′∠-90°

I_C2′＝I_C′∠90°   （2）

此外，在半波长线122（180°传输线）的一端处所见到的阻抗等于在另一端所见的阻抗。因此，峰值功率放大器112将其电流均等地分配给两个载波功率放大器110。换句话说，每个载波功率放大器110与半个峰值功率放大器112一起执行多尔蒂放大（Doherty amplification）。因此，

其中，I_PK为由峰值功率放大器112所提供的电流。

因此，处于饱和的载波功率放大器110和峰值功率放大器112的负载阻抗可被表达成

$Z_{C1,\mathrm{sat}}=Z_{C2,\mathrm{sat}}=\frac{{Z_T}^2}{Z_L}(1-0.5\·\frac{I_{P,\mathrm{sat}}}{I_{C,\mathrm{sat}}}\·\frac{Z_L}{Z_T})---\left(4\right)$

$Z_{P,\mathrm{sat}}=\frac{I_{C,\mathrm{sat}}}{I_{P,\mathrm{sat}}}\·Z_T---\left(5\right)$

通过将δ＝I_P，sat/I_C，sat设定为处于饱和态的基本电流比，并使Z_C1，sat＝Z_C2，sat＝Z_P，sat＝Z_z，以便有助于使每个子放大器（载波及峰值）单独优化并进一步组装，基于S.Chen和Q.Xue，“Optimized loadmodulation network for doherty power amplifier performance enhancement”IEEE Trans.Microw.Theory Tech.，vol.60，no.11，pp.3474－3481，Nov.2012，Z_T和Z_T’可被表达成

$Z_T=\frac{I_{P,\mathrm{sat}}}{I_{C,\mathrm{sat}}}\·Z_0=\mathrm{\δ}\·Z_0---\left(6\right)$

${Z_T}^{\′}=\frac{\mathrm{\δ}}{\sqrt{1+0.5\·{\mathrm{\δ}}^2}}\·Z_0---\left(7\right)$

处于低功率范围的载波功率放大器110的负载阻抗可被表达成

Z_C1，low＝Z_C2，low＝(2+δ²)·Z₀   （8）

于是，在该优选实施例的功率放大器100中，载波功率放大器110的负载阻抗随着输入功率的增加被从(2+δ²)·Z₀/2调制到Z₀，而峰值放大器112的负载阻抗被从∞调制到Z₀

优选地，输出匹配网络和补偿线（未示出）被提供并与载波功率放大器110相关联，以使得两个晶体管最优匹配于工作在低功率范围的负载阻抗(2+δ²)·Z₀/2。优选地，峰值功率放大器也具有用于阻抗匹配和预防逆功率泄漏的输出匹配网络和相关的补偿线（未示出）。

为了更好地使该实施例中的功率放大器100的性能特征化，定义以下参数：

$\begin{array}{c}{P}_{\mathrm{out}}=P_{\mathrm{out}1}+P_{\mathrm{out}2}\\ {\mathrm{\η}}_t=\frac{P_{\mathrm{out}1}+P_{\mathrm{out}2}}{{P_{\mathrm{dc}}}^{c1}+{P_{\mathrm{dc}}}^{c2}+{P_{\mathrm{dc}}}^p}\\ {\mathrm{Gain}}_t=(P_{\mathrm{out}1}+P_{\mathrm{out}2})-2P_{\mathrm{in}}\end{array}----\left(9\right)$

其中，P_out，η_t和Gain_t为总输出功率，总漏极效率和总增益，且P_out1，P_out2，P_dc ^c1，P_dc ^c2和P_dc ^p是指两个负载120处的输出功率和用于载波功率放大器110和峰值功率放大器112的DC（直流）消耗。P_in是指图1中所示的一半的差分输入功率。

图3为示出在单频连续波激发下的图1的功率放大器100的测得的漏极效率与总输出功率的图表300。如图表中所示出的，漏极效率在6dB的回退点为63％，而在峰值功率处为73%。而且，在距离饱和态的10dB的功率范围获得大于40％的效率。

图4示出子放大器（载波及峰值）的DC电流与用于图1的功率放大器100的输入功率的图表400。如图表中所示出的，用于载波功率放大器110的电流曲线彼此非常接近。这表明这些载波功率放大器110之间具有良好的一致性。

该实施例中的功率放大器100特别有利之处在于，它可被直接用于驱动差分元件，而不需要再利用平衡－不平衡变换器（baluns）。而且，由于在与常规方法利用两路多尔蒂功率放大器实现差分放大相比时，所需要的晶体管和附属电路的数量减少，该实施例中的功率放大器100更为紧凑。在该实施例中，供给到峰值功率放大器112的功率为供给到两个载波功率放大器110的两倍。基本上，在峰值功率放大器112被关闭时，只有一半的输入功率被浪费。相比用较大尺寸的峰值功率放大器并被与供给更多输入功率一起采用以便平衡电流，该实施例可有助于减轻增益下降的不利影响。

图5示出了本发明第二实施例中的功率放大器500。特别地，该实施例中的功率放大器500放大同相位输入并提供合成后的单端输出。如图5中所示的，该实施例中的功率放大器500的结构类似于第一实施例中的，其中，采用以并联支路设置的两个载波功率放大器502和峰值功率放大器504。而且，这些放大器优选在组装前被单独最优化。如图5中所示的，功率放大器500具有设置成接收同相位输入功率信号的两个输入端506。该同相位输入信号由两个威尔金森分配器508和T型功率分配器510所分开并被分配成三路。在其它实施例中，可采用其它信号分配和合成元件。类似于第一实施例中的功率放大器100，在该情形中，具有阻抗Z₀的一部分传输线512被在峰值功率放大器504之前插入以使传递到峰值功率放大器504的信号的相位平衡。类似于实施例一，也可采用不同的相位平衡装置。在某些其它实施例中，传输线或其它相位调节装置可被设置在载波功率放大器502之前，以便控制传递到载波功率放大器502的信号的相位。在该实施例中，Z₀也为功率放大器500的参考阻抗。

在该实施例中，当输入功率为低时，只有载波功率放大器502被用于功率放大，而峰值功率放大器504闲置。当输入处于高功率时，所有三个放大器被设置成提供输出功率信号。当输入功率为低时，来自于两个载波功率放大器502的输出功率信号在输出端子514处被同相合成。另一方面，当输入功率为高时，来自于全部三个放大器的输出功率信号在输出端子514处被同相合成。

优选地，具有特征阻抗值Z_T的阻抗变换器516优选被设置在载波功率放大器502中每一个的输出端，以便在与输出端子514处的其它输出功率合成之前，以不同的功率级调制负载阻抗。在图5中所示出的实施例中，阻抗转换器516为四分之一波长传输线。在该实施例中，分配给负载518的合成后的输出功率信号进一步由具有特征阻抗Z_T’的四分之一波长传输线520来调节。

现在参考图6A和6B，分别示出了以低功率范围和高功率范围工作的图5的功率放大器500的等效电路。如图6A中所示的，在低功率范围，峰值功率放大器504处于截止状态，且载波功率放大器502操作成对称地驱动相同的负载518。对于低功率操作，每个载波功率放大器502的视在负载阻抗为

$Z_{C1,\mathrm{low}}=Z_{C2,\mathrm{low}}=\frac{{Z_T}^2}{2\·Z_L}=\frac{{Z_T}^2}{2\·{\left({Z_T}^{\′}\right)}^2}\·Z_0---\left(10\right)$

随着输入的增加，峰值功率放大器504开始工作。

如图6B中所示的，对于高功率操作，工作中的负载调制由峰值功率放大器504的参与来实现。假设

I_C1＝I_C2＝I_C∠90°

I_PK＝I_P∠0°   （11）

其中，I_C1，I_C2分别为来自于两个载波功率放大器502的电流，而I_PK为来自于峰值功率放大器504的电流。基于S.Chen和Q.Xue，“Optimized loadmodulation network for doherty power amplifier performance enhancement”，IEEE Trans.Microw.Theory Tech.，第60卷，第11期，第3474－3481，2012年12月，处于饱和态的载波功率放大器502和峰值功率放大器504的负载阻抗如下给出

$\begin{array}{c}{Z}_{C1,\mathrm{sat}}=Z_{C2,\mathrm{sat}}=\frac{{Z_T}^2}{2\·Z_L}(1-\mathrm{\δ}\·\frac{Z_L}{Z_T})\\ Z_{P,\mathrm{sat}}=\frac{Z_T}{\mathrm{\δ}}\end{array}---\left(12\right)$

在等式（12）中，δ＝I_P，sat/I_C，sat再次被定义为处于饱和态的基本电流比。通过设定Z_C1，sat＝Z_C2，sat＝Z_P，sat＝Z₀，以便有助于单独优化每个子放大器（载波及峰值）并进一步组装，Z_T和Z_T′的特征阻抗可被表达为

$\begin{array}{c}{Z}_T=\mathrm{\δ}\·Z_0\\ {Z_T}^{\′}=\frac{\mathrm{\δ}}{\sqrt{2+{\mathrm{\δ}}^2}}\·Z_0\end{array}---\left(13\right)$

而且，通过将等式（13）代入等式（10），可以得出用于载波功率放大器502的低功率范围的负载阻抗为(2+δ²)/2·Z₀，随着输入功率的增加，其逐渐减小到Z₀。

在该实施例中，优选地，输出匹配网络和补偿线（未示出）被提供成与载波功率放大器502相关，以使得两个晶体管在操作期间在低功率范围内被最佳匹配于负载阻抗。优选地，峰值放大器同样具有用于阻抗匹配和预防逆功率泄漏的输出匹配网络和相关补偿线（未示出）。

应注意到，该实施例中的功率放大器500的低功率阻抗类似于第一实施例的功率放大器100的。因此，两个实施例中的功率放大器获得6dB回退点处相同漏极效率。在该实施例中的功率放大器500的总漏极效率和增益被表达为

$\begin{array}{c}{\mathrm{\η}}_t=\frac{P_{\mathrm{out}}}{{P_{\mathrm{dc}}}^{c1}+{P_{\mathrm{dc}}}^{c2}+{P_{\mathrm{dc}}}^p}\\ {\mathrm{Gain}}_t=P_{\mathrm{out}}-2P_{\mathrm{in}}\end{array}---\left(14\right)$

其中，η_t和Gain_t为总漏极效率和总增益，且P_out1，P_dc ^c1，P_dc ^c2和P_dc ^p是指负载518处的输出功率和用于载波功率放大器502和峰值功率放大器504的DC消耗。P_in是指图5中所示的输入功率。

图7为示出在单频连续波激发下的图5的功率放大器500测得的漏极效率与总输出功率的图表700。如图表中所示的，6dB回退点处的漏极效率为61％，而峰值功率处的漏极效率为72％。而且，在距44.6dBm的饱和功率大约10dB的功率范围中获得大于40％的效率。

图8为示出子放大器（载波及峰值）的DC电流与图5的功率放大器500的输入功率的图表800。如从图表中所见的，图5的功率放大器获得的电流摆动类似于图4中所示出的图1的功率放大器100的。这证实了在两个实施例中的功率放大器的负载条件是相同的。

在该实施例中，在输出端子516处三个放大器输出被同相位合成。该实施例中的功率放大器500尤其有利之处在于，放大和功率合成功能被以紧凑和高效的方式很好地集成。这大大减小了电路的尺寸并因此最小化制造成本以及提高效率。

总之，上述不同实施例中的所提出的功率放大器使用非常紧凑且提升成本效益的结构以实现完全差分或功率合成的多尔蒂功率放大器。通过利用双载波及单峰值构造，放大器电路的大小被显著减小且实施成本被最小化。而且，在所提出的功率放大器中，可获得很大的总功率而没有浪费太多峰值功率放大器中的功率。在某些应用中，所提出的功率放大器可分别被集成到差分和功率合成电路中。

尽管在上面的实施例中阐释了单峰值双载波构造，本领域技术人员易于理解，也可使用单载波双峰值结构。类似于上面的详细说明，在单载波双峰值情形中，仅仅载波功率放大器以低功率工作，而所有载波功率放大器和峰值功率放大器于高功率下工作。除了阻抗Z_T和Z_T’的值之外，系统的结构和连接配置也是相同的。

本领域技术人员要理解，可对如在特定实施例中所示出的本发明进行各种变形和/或修改，而不会脱离如所广泛描述的本发明的精神或范围。因此，本发明的实施例在所有方面将被看作示例性的而非限定性的。

除非另外指明，任何对包含在本文中的现有技术的参考都不应被看作承认该信息为公知常识。

Claims (37)

1.一种功率放大器，其包括：

多个初级放大通道，其设置成每个都接收来自于一个或多个信号源的输入信号，以用于在多个初级放大通道的每一个中产生初级放大的输出；

次级放大通道，其与一个或多个信号源相连通，其中，次级放大通道被设置成接收每个都与多个初级放大通道中的每一个所接收的输入信号相关联的一个或多个信号分量，以形成用于产生次级放大的输出的融合输入信号；以及

电连接配置，其与初级放大通道的每个初级放大的输出和次级放大通道的次级放大的输出电连接。

2.根据权利要求1的功率放大器，其中，次级放大通道进一步包括相位调节元件，其设置成调节融合的输入信号的相位且具有系统阻抗Z₀。

3.根据权利要求2的功率放大器，其中，来自于信号源的信号每个都被分配元件所分开，以形成多个初级放大通道中的其中一个的输入信号和由次级放大通道所接收的融合的信号分量。

4.根据权利要求3的功率放大器，其中，初级放大通道中的每一个都包括初级放大元件，其被设置成产生响应于输入信号的初级放大的输出。

5.根据权利要求4的功率放大器，其中，次级放大通道包括次级放大元件，其被设置成产生响应于融合的输入信号的次级放大的输出。

6.根据权利要求5的功率放大器，其中，初级放大元件为载波放大器。

7.根据权利要求6的功率放大器，其中，次级放大元件为峰值放大器。

8.根据权利要求7的功率放大器，其中，在来自于信号源的信号处于低功率时，只有载波放大器进行操作。

9.根据权利要求8的功率放大器，其中，在来自于信号源的信号处于高功率时，峰值和载波放大器同时进行操作。

10.根据权利要求9的功率放大器，其中，多个初级放大通道每一个都进一步包括阻抗转换元件，其具有设置成能以不同功率级调制负载阻抗的特征阻抗值Z_T。

11.根据权利要求10的功率放大器，其中，每个载波放大器都进一步与设置成匹配负载阻抗的输出匹配网络和补偿线相关联。

12.根据权利要求11的功率放大器，其中，由次级放大通道所接收的一个或多个信号分量由设置成形成融合的输入信号的信号融合元件所融合。

13.根据权利要求12的功率放大器，其中，信号融合元件为180度混合环。

14.根据权利要求13的功率放大器，其中，电连接配置包括连接元件，其被设置成在来自于信号源的信号处于低功率时，使多个初级放大通道彼此隔离，以使得多个初级放大的输出每一个都被分配给负载。

15.根据权利要求13的功率放大器，其中，电连接配置包括连接元件，其被设置成，将次级放大的输出均等分配给多个初级放大通道，以及被设置成将所分配的次级放大的输出的一部分与多个初级放大通道中的每一个中的初级放大的输出相合成，以使得多个合成的输出每一个都被分配给负载。

16.根据权利要求14或15的功率放大器，其中，连接元件具有180度移相能力。

17.根据权利要求16的功率放大器，其进一步包括多个输出阻抗转换器，其每一个具有设置成与系统阻抗Z₀相匹配的特征阻抗Z_T’。

18.根据权利要求17的功率放大器，其中，Z_T和Z_T’分别通过和与Z₀相关，其中，δ为峰值放大器与载波放大器的饱和电流比。

19.根据权利要求18的功率放大器，其中，来自于信号源的信号在量值上相等且相位相反。

20.根据权利要求1的功率放大器，其中，由次级放大通道所接收的一个或多个信号分量由设置成提供合成的信号的信号融合元件所融合，以形成融合的输入信号。

21.根据权利要求20的功率放大器，其中，信号融合元件为T型功率合成器。

22.根据权利要求21的功率放大器，其中，电连接配置包括连接节点，其被设置成接收所有的初级放大的输出和次级放大的输出以形成合成的输出，以使得合成的输出被分配给负载。

23.根据权利要求22的功率放大器，其进一步包括输出阻抗转换器，其具有设置成对分配给负载的合成输出进行调节并与系统阻抗Z₀相关的特征阻抗Z_T’。

24.根据权利要求23的功率放大器，其中，Z_T和Z_T’分别通过和Z_T＝δ·Ｚ_０与Z₀相关，其中，δ为峰值放大器与载波放大器的饱和电流比。

25.根据权利要求24的功率放大器，其中，来自于信号源的信号在量值上相等且同相位。

26.根据权利要求1的功率放大器，其中，初级放大通道进一步包括相位调节元件，其被设置成调节进入初级放大器的信号的相位。

27.根据权利要求5的功率放大器，其中，初级放大元件为载波放大器。

28.根据权利要求27的功率放大器，其中，次级放大元件为峰值放大器。

29.根据权利要求11的功率放大器，其中，峰值放大器与用于阻抗匹配和预防逆向功率泄漏的输出匹配网络和补偿线相关联。

30.根据权利要求19的功率放大器，其中，来自于信号源的信号为差分的。

31.根据权利要求21的功率放大器，其中，来自于信号源的信号为同幅同相的。

32.根据权利要求2－31中任一项的功率放大器，其中，Z₀为功率放大器的系统阻抗。

33.一种差分多尔蒂放大器，其具有设置成提供差分放大功率输出的三个晶体管，其中，该三个晶体管包括至少一个载波放大器和至少一个峰值放大器。

34.根据权利要求33的差分多尔蒂放大器，其中，三个晶体管被设置成在差分信号激发下提供放大输出。

35.一种功率合成多尔蒂放大器，其具有设置成提供合成放大输出的三个晶体管，其中，三个晶体管包括至少一个载波放大器和至少一个峰值放大器。

36.根据权利要求35的功率合成多尔蒂放大器，其中，三个晶体管被设置成在同相位激发下提供放大输出。

37.一种多尔蒂放大器，其包括三相晶体管配置，其被设置成提供合成的放大输出或多个差分的放大输出。