CN107134981B - 具有预抵消的多路径放大器 - Google Patents

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Abstract

一种装置包括耦合到第一信号传导路径的第一放大器和耦合到第二信号传导路径的第二放大器。第一耦合器耦合到所述第一信号传导路径。所述第一耦合器被配置成基于通过所述第一信号传导路径携载的第一信号产生输出信号。延迟元件被配置成对所述第一耦合器的所述输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号。所述装置包括耦合到所述第二信号传导路径的第二耦合器。所述第二耦合器连接至所述延迟元件，并且被配置成将所述经延迟输出信号注入到所述第二信号传导路径中。

Description

具有预抵消的多路径放大器
技术领域
本发明主题的实施例涉及放大器，且更具体地涉及具有多个路径的放大器，其中预抵消信号被注入到放大器的路径中的至少一个中，以将路径间信号耦合的效果降至最低。
背景技术
多路径放大器是在无线通信系统中常用的放大器。一种特定类型的多路径放大器是其中装置的各放大器可在不同类中操作的多尔蒂放大器。当今，多尔蒂放大器愈来愈多地在能够实现无线通信网络的操作的基站中使用。多尔蒂放大器包括单独的放大路径——通常为载波路径和峰化路径。这两个路径可以被配置成以不同的类进行操作。更具体地，载波放大路径通常可在AB类模式中操作，并且峰化放大路径可以被偏置使得所述峰化放大路径在C类模式中操作。相比于平衡放大器，在无线通信应用中普遍遇到的电力电平下，本发明能够实现放大器的改进的功率附加效率和线性度。
在多尔蒂放大器以及其它类型的多路径放大器中，携载于放大器的不同路径上的信号可以在一定程度上电感耦合到彼此。因此，通过放大器的一个路径传播的信号可以经由电感耦合被传输到放大器的其它路径中。这对放大器的整体性能可能不利，降低放大器的线性度和效率。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种多路径放大器，包括：被配置成接收射频输入信号的功率分配器；通过第一信号传导路径耦合到所述功率分配器的第一输出端的第一放大器，所述第一放大器被配置成接收来自所述功率分配器的第一信号；通过第二信号传导路径耦合到所述功率分配器的第二输出端的第二放大器，所述第二放大器被配置成接收来自所述功率分配器的第二信号；耦合到所述第一信号传导路径的定向耦合器，所述定向耦合器被配置成将来自所述第一信号传导路径的电磁能耦合到输出信号中；被配置成对所述定向耦合器的所述输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号的延迟元件，其中通过所述延迟元件施加的所述相位延迟被配置成使所述经延迟输出信号在沿所述第二信号传导路径的位置处与通过在所述第一路径中的所述第一信号而在所述第二路径中感生的所述信号反相；以及耦合到所述第二信号传导路径的耦合器，所述耦合器连接至所述延迟元件并且被配置成将所述经延迟输出信号注入到所述第二信号传导路径中。
可选地，多路径放大器，包括：耦合到所述第二信号传导路径的第二定向耦合器，所述第二定向耦合器被配置成基于在所述多路径放大器的所述第二路径中的所述第二信号产生第二输出信号；被配置成对所述第二定向耦合器的所述第二输出信号施加第二相位延迟以生成第二经延迟输出信号的第二延迟元件；以及耦合到所述第一信号传导路径的第二耦合器，所述第二耦合器连接至所述第二延迟元件并且被配置成将所述第二经延迟输出信号注入到所述第一信号传导路径中。
可选地，所述耦合器包括微带耦合器、功分器和功率分配器中的至少一个。
可选地，所述第一放大器和所述第二放大器容纳在选自空气腔封装和经囊封封装的封装中。
可选地，所述经延迟输出信号的波长在所述第二信号传导路径中感生的所述信号的波长内。
可选地，所述定向耦合器的所述输出信号的幅值与所述第二信号传导路径中感生的所述信号的幅值的差距在所述第二信号传导路径中感生的所述信号的所述幅值的10％内。
根据本发明的第二方面，提供一种封装装置，包括：耦合到第一信号传导路径的第一放大器；耦合到第二信号传导路径的第二放大器；耦合到所述第一信号传导路径的第一耦合器，所述第一耦合器被配置成基于通过所述第一信号传导路径携载的第一信号产生输出信号；被配置成对所述第一耦合器的所述输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号的延迟元件；以及耦合到所述第二信号传导路径的第二耦合器，所述第二耦合器连接至所述延迟元件并且被配置成将所述经延迟输出信号注入到所述第二信号传导路径中。
可选地，通过所述延迟元件施加的所述相位延迟被配置成致使所述经延迟输出信号至少部分相消地干扰第一感生信号，所述第一感生信号是通过由所述第一信号传导路径携载的所述第一信号在所述第二信号传导路径中感生。
可选地，所述经延迟输出信号的波长在通过由所述第一信号传导路径携载的所述第一信号而在所述第二信号传导路径中感生的第一感生信号的波长内。
可选地，所述第一耦合器的所述输出信号的幅值约等于所述第一感生信号的幅值。
可选地，所述第一耦合器的所述输出信号的所述幅值与所述第一感生信号的所述幅值的差距在所述第一感生信号的所述幅值的10％内。
可选地，封装装置包括：耦合到所述第二信号传导路径的第三耦合器，所述第三耦合器被配置成基于通过所述第二信号传导路径携载的第二信号产生第二输出信号；被配置成对所述第三耦合器的所述第二输出信号施加第二相位延迟以生成第二经延迟输出信号的第二延迟元件；以及耦合到所述第一信号传导路径的第四耦合器，所述第四耦合器连接至所述第二延迟元件并且被配置成将所述第二经延迟输出信号注入到所述第一信号传导路径中。
可选地，通过所述第二延迟元件施加的所述第二相位延迟被配置成致使所述第二经延迟输出信号至少部分相消地干扰第二感生信号，所述第二感生信号是通过由所述第二信号传导路径携载的所述第二信号而在所述第一信号传导路径中感生。
可选地，所述第三耦合器的所述第二输出信号的第二幅值约等于第二感生信号的第二幅值，所述第二感生信号是通过由所述第二信号传导路径携载的所述第二信号而在所述第一信号传导路径中感生。
可选地，所述封装装置包括第三信号传导路径和耦合到所述第三信号传导路径的第三放大器，并且包括：耦合到所述第三路径的第三耦合器，所述第三耦合器被配置成基于在所述第三信号传导路径中的第三信号产生第三输出信号；被配置成对所述第三耦合器的所述第三输出信号施加第三相位延迟以生成第三经延迟输出信号的第三延迟元件；以及耦合到所述第一信号传导路径和所述第二信号传导路径中的至少一个的第四耦合器，所述第四耦合器连接至所述第三延迟元件，并且被配置成将所述第三经延迟输出信号注入到所述第一信号传导路径和所述第二信号传导路径中的至少一个中。
可选地，所述第一放大器和所述第二放大器容纳在选自空气腔封装和经囊封封装的封装中。
根据本发明的第三方面，提供一种装置，包括：被配置成耦合到放大器的第一信号传导路径的可调整式定向耦合器，所述可调整式定向耦合器被配置成基于在所述放大器的所述第一信号传导路径中的第一信号产生输出信号，其中所述输出信号的幅值是由所述可调整式定向耦合器的耦合因数确定；被配置成对所述可调整式定向耦合器的所述输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号的可调整式延迟元件；被配置成耦合到所述放大器的第二信号传导路径的耦合器，所述耦合器连接至所述可调整式延迟元件并且被配置成将所述经延迟输出信号注入到所述第二信号传导路径中；以及控制器，所述控制器被配置成：检测耦合到所述第一路径的第一放大器和耦合到所述第二路径的第二放大器中的至少一个的第一输出；以及基于所述第一放大器和所述第二放大器中的所述至少一个的所述第一输出，修改所述可调整式定向耦合器的所述耦合因数和所述可调整式延迟元件的所述相位延迟中的至少一个。
可选地，所述控制器被配置成在修改所述耦合因数和所述相位延迟中的所述至少一个之后：检测所述第一放大器和所述第二放大器中的所述至少一个的第二输出；以及比较所述第一输出与所述第二输出。
可选地，该装置包括：被配置成耦合到所述第二信号传导路径并且生成第二输出信号的第二可调整式定向耦合器；被配置成对所述可调整式定向耦合器的所述第二输出信号施加第二相位延迟以生成第二经延迟输出信号的第二可调整式延迟元件；以及被配置成耦合到所述第一信号传导路径的第二耦合器，所述第二耦合器连接至所述第二可调整式延迟元件并且被配置成将所述第二经延迟输出信号注入到所述第一信号传导路径中。
可选地，所述第一放大器和所述第二放大器容纳在选自空气腔封装和经囊封封装的封装中。
附图说明
附图用来另外阐明各种实施例并且说明根据本发明主题的所有各种原理和优点，在附图中，相似的参考标号是指所有单独视图中的相同或功能上类似的元件，且附图连同以下具体实施方式并入在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1示出包括第一放大器和第二放大器以及对应的放大器路径的常规放大器队列。
图2示出其中来自一个路径的预抵消信号被注入到放大器的另一个路径中的多路径放大器配置。
图3示出其中预抵消信号被注入到放大器的每个路径中的多路径放大器配置。
图4示出其中预抵消信号被注入到放大器的每个路径中的替代多路径放大器配置。
图5示出多路径放大器配置，其中控制器被配置成调整数个装置部件的配置以生成预抵消信号，所述预抵消信号被注入到放大器的每个路径中。
图6为示出用于调整被注入到多路径放大器的路径中的预抵消信号的方法的流程图。
图7示出其中预抵消信号被注入到放大器的路径中的三路径放大器配置。
具体实施方式
总体来说，本公开描述涉及放大器并且更具体地涉及具有多个路径的放大器的本发明主题的实施例，在所述具有多个路径的放大器中，至少一个预抵消信号被注入到放大器的路径中的至少一个中，以将路径间耦合的效果降至最低。
多路径放大器是在无线通信系统或要求放大电信号的其它系统中常用的放大器。在常规多路径放大器中，各种放大器路径可以电感耦合到彼此。因此，通过放大器的一个路径传播的信号可以经由电感耦合在放大器的其它路径中感应类似信号。这对放大器的整体性能可能不利，降低放大器的线性度和效率。
在本系统和方法的实施例中，耦合器连接至放大器中的第一路径。耦合器输出信号，所述信号通常与通过第一路径传输的信号的形状相同但可以具有减小的幅值。随后耦合器的输出被延迟以生成预抵消信号，所述预抵消信号将相消地干扰在放大器的其它路径中感生的信号。预抵消信号随后可以被注入到放大器的其它路径中以抵消或减小在其中感生的信号。
在一些实施例中，仅生成单个预抵消信号以便抵消从放大器的一个路径感生到放大器的其它路径中的信号。但是，在其它实施例中，可以针对放大器中的每个路径生成预抵消信号，以便通过放大器的各个其它路径抵消在放大器的每个路径中感生的各种信号。例如，在具有两个路径的放大器中，可以使用通过第一路径传输的信号生成第一预抵消信号。第一预抵消信号随后可以被注入到放大器的第二路径中，以抵消或减小通过放大器的第一路径中的信号而在所述第二路径中感生的信号。相反，可以使用通过放大器的第二路径传输的信号生成第二预抵消信号。第二预抵消信号随后可以被注入到放大器的第一路径中，以抵消或减小通过放大器的第二路径中的信号而在所述第一路径中感生的信号。
在各种实施方案中，多路径放大器例如多尔蒂放大器被用于数个无线应用，因为所述放大器能够实现宽输出功率范围内的高效率并且可以使用各种线性化方案实现所希望的线性度。在许多实施方案中，多尔蒂放大器通常包括两个放大器——载波或主放大器和峰化放大器。在对称的多尔蒂放大器中，载波放大器和峰化放大器是相同的尺寸。不对称的多尔蒂放大器采用峰化放大器，所述峰化放大器大于载波放大器并且提供额外效率改进的潜力。
在多尔蒂放大器中，输入信号在载波和峰化放大路径或电路之间的输入端或功率分配器处分离。分离信号随后单独地通过多尔蒂放大器的载波放大器和峰化放大器放大并且在输出级处合并。
图1示出包括主路径或载波路径和峰化路径的常规多尔蒂放大器10队列。在图1中，如图所示，功率分配器12耦合到放大器10的第一信号传导路径14(例如从功率分配器12延伸到放大器10的输出节点28的主路径或载波路径)和第二信号传导路径16(例如从功率分配器12延伸到放大器10的输出节点28的峰化路径)。功率分配器12被配置成将输入端18信号(例如在(RFIN)中的射频)划分为多个信号，每个信号沿不同的放大路径传输。在图1中，功率分配器12生成两个输出信号。
在一个实施方案中，功率分配器12可以包括具有用于接收输入射频信号的输入端以及第一分配器输出端和第二分配器输出端的功分器。当连接至对称多尔蒂放大器时，功率分配器12可将在输入端18处接收的输入信号划分或分离为非常类似并在一些实施例中具有相等功率的两个信号。但在其它情况下，功率分配器12可以输出具有不等功率的信号。
功率分配器12的输出端连接至放大器20(例如主放大器或载波放大器)和放大器22(例如峰化放大器)。放大器20、22(以及随后论述的放大器554、556、704、706、708)中的每个可以实施为形成于半导体衬底(例如硅、氮化镓、砷化镓或其它衬底)之中和之上的一个或多个高功率晶体管(例如一个或多个横向扩散的金属氧化物半导体(LDMOS)晶体管、一个或多个高电子迁移率的晶体管(HEMT)或其它类型的晶体管)。放大器20可以经由输入阻抗匹配网络或电路(未示出)耦合到功率分配器12的第一输出端。放大器22可以经由输入阻抗匹配网络或电路(未示出)耦合到功率分配器12的第二输出端。如本领域的技术人员将基于本文中的描述所了解，放大器20和放大器22可包括相对低功率电平放大和相对高功率电平放大的一个或多个级。
输出阻抗匹配网络和阻抗逆变器或λ/4传输线相移元件24可以在放大器20的输出端与求和或输出节点28之间连接，并且放大器22的输出端还通过输出阻抗匹配网络耦合到输出节点28。在一些实施方案中，通过元件24引入的相移由通过相移元件26引入的存在于峰化路径16上的90度相对相移进行补偿。或者，放大器10可以具有“反向多尔蒂”配置。在这种配置中，阻抗逆变器或λ/4线相移元件24在放大器22的输出端和输出节点28之间连接，而非在放大器20的输出端和输出节点28之间连接，并且相移元件26沿路径14在功率分配器12的第一输出端和第一放大器20之间连接。
放大器20和放大器22的输出在输出节点28处合并。由元件30表示的另一阻抗匹配网络操作以对放大器20和放大器22中的每个呈现适当的负载阻抗。在现实世界实施方案中，元件30可以被合适配置的传输线或阻抗变换器和输出网络代替，其中所述传输线或阻抗变换器具有经选择以将放大器10的阻抗匹配到所希望的负载的阻抗。
放大器10可以被配置成使得放大器20提供用于较低电平的输入信号的放大，并且放大器20和放大器22两者组合操作以提供用于高输入电平信号的放大。在一个实施方案中，放大器20被配置成放大从路径14接收的信号，而放大器22被配置成仅当到放大器10的输入信号超过预定阈值时才放大从路径16接收的信号。
在各种实施例中，放大器20、放大器22与上述输入和输出阻抗匹配网络的部分可以被实施或容纳在单个封装装置32(例如空气腔封装或具有输入和输出引线的塑料囊封封装)内，或者可以容纳在不同封装的装置内。此外，放大器20和放大器22可以形成为单个或集成电路(IC)的部分，或者可以形成于单独的IC上。放大器20、22可以是单级或多级放大器。在任一情况下，放大器20和放大器22都可以使用合适的半导体制造工艺形成。例如，使用那些技术可以将一个或多个放大器IC形成在由体半导体材料(例如硅)形成的晶片的活性表面内。一个或多个IC的部分可以通过多种半导体工艺(包括成层、图案化、掺杂和热处理)形成在晶片上方。在成层工艺中，半导体材料可以通过包括热氧化、氮化、化学气相沉积、蒸发和溅镀的技术生长或沉积于晶片衬底上。光刻包括掩蔽表面区域和蚀刻掉非所需材料以形成特定结构。掺杂工艺通过热扩散或离子植入来注入各浓度的掺杂材料。
装置32包括使得装置32能够连接至其它系统部件的数个端或触板，所述其它系统部件包括但不限于功率分配器12、相移元件26、相移元件24和输出节点28。在装置32外部的部件可以形成于印刷电路板(PCB)或实现此类部件的形成或连接的其它合适的基板的表面上或者连接至所述表面。
但是，在其它实施例中，多路径放大器10可以被实施，其中放大器20和放大器22并非形成在相同的装置内，而是形成在例如单独安装于PCB的分立部件内。由此，放大器20和放大器22可以是单独的且相异的部件。
在图1中描绘的放大器10架构由于在扩展的输入信号范围内递送高效率的架构能力而广泛地适用于通信系统。所述架构还可以使用数字预失真(DPD)技术良好线性化。
在放大器10的操作期间，信号例如RF信号沿路径14和路径16两者传播。由于它们的配置和接近度，通过连接至路径14和路径16两者的部件(例如放大器20和放大器22、输入和输出阻抗匹配电路的部件，以及耦合各种部件的键合线)携载的信号可以在一定程度上变为经由电感或电容耦合而耦合到彼此。这可以包括例如每个放大器的输入和输出匹配网络变成潜在地通过空气、通过囊封或通过在上面形成或安装放大器20和放大器22的基板来耦合。所述电感或电容耦合的结果是，通过放大器20和放大器22中的一个(和所述放大器的对应路径)传播的信号可以致使类似的但通常较低幅值的信号在放大器20和放大器22中的另一者(和放大器的对应路径)中生成。感生信号通常将具有与致使感生信号被生成的信号相同的形状。
参考图1，例如，形成到装置32的输入端并且可以形成在PCB上面的迹线34和36例如可以电感耦合到彼此，如箭头42所示。以类似方式，形成来自装置32的输出端并且也可以形成于同一PCB上面的迹线38和40可以电感耦合到彼此，如箭头44所示。在装置32内，在输入和输出引线、键合线与耦合到放大器20和放大器22中的每个的阻抗匹配电路上携载的信号也可以变为耦合到彼此，如由箭头46和48所示。
当通过放大器10的一个路径传播的信号致使在放大器10的其它路径内感生其它信号时，这可能对放大器的整体性能不利。感生信号例如可以改变放大器20和放大器22中任一者的负载分布，这可以继而减小放大器10的线性度以及放大器10的效率。
因此，在本公开中，在多路径放大器中，来自一个路径的信号根据实施例被捕获并转换为预抵消信号。所述预抵消信号可以随后被注入到多路径放大器的其它路径中，以抵消或相消地干扰所述路径上的感生信号的至少一部分。
图2示出多路径放大器装置200，其中来自一个路径的预抵消信号通过交叉耦合装置被注入到放大器的其它路径中。图2大体示出被修改为包括交叉耦合装置的图1的放大器配置。但是，大体应理解，在图2中示出的配置适用于除其中所示的多尔蒂放大器配置之外的各种类型的多路径放大器。例如，在图2中示出的预抵消信号注入可以在任何双路径放大器中利用，例如在多尔蒂或其它放大器配置中用作用于末级的驱动器的双路径放大器。在此实施方案中，装置200可以不需要功率分配器12，并且放大器20和22的输出可以不在输出节点28处合并，而是可以彼此隔离。
如图2所示，定向耦合器202连接至放大器中的第一路径14。定向耦合器202被示出为连接至在功率分配器12的输出端和到装置32的输入端之间的路径14，但在各种实施例中，定向耦合器202可以在沿路径14的任一点处连接。例如，在其中使用前置驱动器和末级放大器实施装置200的装置200配置中，定向耦合器202可以在前置驱动器和末级放大器之间耦合。另外，定向耦合器202可以位于装置32的外部或内部。定向耦合器202被配置成将来自第一路径14的预定量的电磁能耦合到定向耦合器202的输出路径204中。换言之，定向耦合器202生成沿第一路径14传播的信号的较低幅值的重复，并且沿路径204传输所述较低幅值的重复信号。在一些实施例中，重复信号(和在路径16中感生的信号)的幅值可以为在路径14中传播的原始信号的幅值的1％到50％。
定向耦合器202可以通过任何合适的部件或装置实施。例如，定向耦合器202可以是集总部件、功分器或无源或有源部件的其它组合。通过定向耦合器202沿路径204输出的信号的幅值可以通过定向耦合器202的耦合因数确定，所述耦合因数常常被表达为分贝(dB)数。在一个实施例中，定向耦合器202将来自路径14中的信号的能量的1％到50％耦合到输出路径204中。在各种实施例中，沿路径204输出的信号具有与由于信号沿路径14传播而在到放大器22的输入端和在和所述放大器22内的路径16内感生的信号相同或类似的幅值。所述幅值可以以数种不同的方式确定，这些方式包括例如特定放大器配置的模拟或在实验室中的原型放大器的测量。使用这种模拟电路或原型装置，可以将测试信号注入到多路径放大器的一个路径中。随后可以监控在放大器中的其它路径上的输出，以检测由所注入的测试信号产生的感生信号。所检测的感生信号可以相比于测试信号进行分析，以确定相比于所注入的测试信号的感生信号的幅值。
在此情况下，对于沿路径14传播的给定信号，能够确定或估计将在路径16内感生的信号的幅值。由定向耦合器202沿路径204输出的信号随后可以被配置成具有与所述感生信号相同或类似的幅值。在其它实施例中，在路径16内的感生信号的幅值可以直接从样本或原型装置200进行测量。
路径204连接至延迟元件206。延迟元件206被配置成对通过路径204传播的信号施加相位延迟。所述相位延迟通常被配置成使得通过路径204传播的信号将处于与在信号汇合的路径16中的点处的在路径16中感生的信号大致反相的情况。由此，通过路径204传播的信号最后将相消地干扰在路径16中感生的信号的至少一部分。延迟元件206可以使用传输线、集总或分布式元件的组合或有源部件实施。
所述经延迟信号随后通过耦合器208被注入到路径16中。耦合器208被示出为连接至在功率分配器12的输出端与相移元件26之间的路径16，但在各种实施例中，耦合器208可以在沿路径16的任一点处连接(例如耦合器208可以在装置32的外部或内部)。耦合器208可以实施为例如微带耦合器，但可以利用用于将信号注入到路径16中的任何合适的机构或部件。例如，耦合器208可以使用传输线耦合器，例如微带耦合器、耦合器、混合式装置、功分器、功率分配器或用集总或分布式元件的组合实现的另一类型的耦合器，来实施。
应通过延迟元件206施加的相位延迟量可以以数种不同的方式确定，所述方式包括例如模拟特定放大器配置或在实验室中测量原型放大器。使用这种模拟电路或原型装置，可以将测试信号注入到多路径放大器的一个路径中。随后可以监控在放大器中的其它路径上的输出，以检测由所注入的测试信号产生的感生信号。所检测的感生信号可以相比于测试信号进行分析，以确定在其中生成感生信号的放大器路径内发生的延迟。在一个实施例中，在相消地干扰感生信号之前，通过延迟元件206施加的相位延迟量可以随后被设定成等于感生信号的延迟减去将通过各种部件施加的相位延迟，其中路径204中的信号将行进通过所述各种部件，在此例子中所述各种部件包括部件208和206。在一些实施例中，通过延迟元件206施加的延迟可以介于0到360度的范围内。在一些其它实施例中，通过延迟元件206施加的延迟可以大致为250度。
作为例证，参考图2，信号通过路径14传播。由于在装置200的各种部件(例如放大器20和放大器22的部件以及它们的输入和输出阻抗匹配网络(包括键合线))之间的感应耦合，通过路径14传播的信号致使另一信号K1在路径16内感生。信号K1可以具有与通过路径14传播的信号相同的形状和相位，但处于减小的幅值。定向耦合器202在路径204上生成输出信号，所述输出信号具有与路径16中的信号K1相同或类似的幅值和形状。延迟元件206在路径204中延迟信号K1以生成信号K1′。信号K1′为预抵消信号。当信号K1′被注入到路径16中并且最后达到感生信号K1时(此时信号K1′将通过耦合器208和相移元件26延迟为信号K1″)，信号K1″将相消地干扰感生信号K1。因此，在此配置中，信号K1′为预抵消信号，所述预抵消信号可以被注入到路径16中，以抵消通过沿路径14传播的信号在路径16中感生的信号。在替代实施例中，耦合器208可以定位在相移元件26和放大器22之间，在此情况下通过相移元件26施加的延迟并不包括于信号K1″中。
在各种实施例中，在信号K1入射在路径16上的沿路径16的位置处或附近，信号K1′或“极佳地反相于”信号K1(即，在相对于信号K1相位差180度的1度内)，“大体上反相于”信号K1(即，在相对于信号K1相位差180度的10度内)，或“大致反相于”信号K1(即，在相对于信号K1的波长的十分之一内)。如本文所使用，除非另外规定，否则术语“反相于”可以意指极佳地反相于、大体上反相于或大致反相于。例如，在一些实施例中，信号K1′具有与信号K1的波长差距在所述信号K1的波长的十分之一(1/10)内的波长。因此，信号K1′具有与信号K1的波长差距在所述信号K1的波长的10％内的波长。类似地，在一些实施例中，信号K1′可以具有与信号K1的峰值振幅差距在所述信号K1的峰值振幅的1/10内的峰值振幅或幅值。因此，信号K1′可以具有与信号K1的峰值振幅差距在所述信号K1的峰值振幅的10％内的峰值振幅或幅值。此方法尽管不完全抵消掉路径16内的感生信号，但可以使得装置200能够以改进的带宽响应来操作。
图2示出其中在路径16中感生的信号通过将预抵消信号注入到路径16中而被抵消的布置。由此，所述布置是单方向的。但是，在一些情况下，在路径16中传播的信号自身将在路径14中感生对应的信号。由此，可以利用双向解决方案来抵消或减小在路径14和路径16两者中感生的信号。
图3示出多路径放大器装置300，其中预抵消信号被注入到每个放大器路径中以抵消或减小其中的感生信号。图3示出被修改为也注入预抵消信号的图2的电路，所述预抵消信号被配置成抵消在路径14中传播的感生信号。图3中所示的预抵消信号注入可以在任何双路径放大器(例如用作用于多尔蒂或其它放大器配置中的末级的驱动器的双路径放大器)中利用。在此实施方案中，装置300可以不需要功率分配器12，并且放大器20和22的输出可以不在输出节点28处合并，而是可以彼此隔离。
定向耦合器302连接至装置300中的第二路径16。定向耦合器302被示出为在耦合器208和相移元件26之前连接至路径16，但耦合器302也可以在相移元件26之后耦合。这可以提供的是，通过定向耦合器302沿路径304输出的信号不包括通过耦合器208注入到路径16中的预抵消信号。类似地，定向耦合器202在耦合器308之前连接至路径14，这可以提供的是，通过定向耦合器202输出的信号不包括通过耦合器308注入到路径14中的预抵消信号。例如，在其中使用前置驱动器和末级放大器实施放大器22的装置300配置中，定向耦合器302可以在前置驱动器和末级放大器之间耦合。定向耦合器302被配置成将来自路径16的预定量的电磁能耦合到定向耦合器302的输出路径304中。换言之，定向耦合器302生成沿路径16传播的信号的较低幅值重复，并且沿路径304传输所述较低幅值的重复信号。
在此布置中，装置300包括两个预抵消路径。一个预抵消路径来自定向耦合器202通过延迟元件206和耦合器208，并且第二预抵消路径来自定向耦合器302通过延迟元件306和耦合器308。来自定向耦合器202和定向耦合器302两者的预抵消路径可以被称为彼此重叠。由此，在一些实施例中，预抵消路径可以在多层PCB或其它类似结构内实施，其中每个预抵消路径至少部分地占据多层PCB内的不同层。
定向耦合器302可以通过任何合适的部件或装置实现。例如，定向耦合器302可以是集总部件、功分器或无源或有源部件的其它组合。通过定向耦合器302沿路径304输出的信号的幅值通过定向耦合器302的耦合因数确定，所述耦合因数常常被表达为dB数。在一个实施例中，定向耦合器302将来自路径16中的信号的能量的1％到50％耦合到输出路径304中。在各种实施例中，沿路径304输出的信号具有与由于信号沿路径16传播而在路径14和放大器20内感生的信号相同或类似的幅值。所述幅值可以以数种不同方式确定，所述方式包括例如特定放大器配置的模拟。在此情况下，对于沿路径16传播的给定信号，能够确定或估计将在路径14内感生的信号的幅值。通过定向耦合器302沿路径304输出的信号随后可以被配置成具有与感生信号相同或类似的幅值。在其它实施例中，在路径14内的感生信号的幅值可以直接从样本或原型装置来测量。在一些实施例中，在路径14中的感生信号的幅值可以介于在路径16中传播的信号的1％到50％的范围内。
路径304连接至延迟元件306。延迟元件306被配置成对通过路径304传播的信号施加相位延迟。所述相位延迟通常被配置成使得通过路径304传播的信号将处于与在信号汇合的路径14中的点处的在路径14中感生的信号大致反相的情况。由此，通过路径304传播的信号最后将相消地干扰在路径14中感生的信号的至少一部分。延迟元件306可以使用传输线、集总或分布式元件的组合或有源部件实施。
所述延迟信号随后通过耦合器308被注入到路径14中。耦合器308被示出为连接至在定向耦合器202的输出端和装置32之间的路径14，但在各种实施例中耦合器308可以在定向耦合器202之后在沿路径14的任一点处连接。耦合器308可以实施为例如微带耦合器，但可以利用用于将信号注入到路径14中的任何合适的机构或部件。例如，耦合器308可以使用传输线耦合器例如微带耦合器、耦合器、混合式装置、功分器、功率分配器，或用集总或分布式元件的组合实现的另一类型的耦合器来实施。应通过延迟元件306施加的相位延迟量可以以数种不同方式确定，所述方式包括例如特定放大器配置的模拟。在一个实施例中，通过延迟元件306施加的相位延迟量可以设定成等于路径14中的感生信号的延迟减去将通过各种部件施加的相位延迟，其中路径304中的信号将在相消地干扰感生信号之前行进通过所述各种部件。在一些实施例中，通过延迟元件306施加的延迟可以介于0到360度的范围内。在一些其它实施例中，通过延迟元件306施加的延迟可以大致为250度。
作为例证，参考图3，信号通过路径16传播。由于在装置300的各种部件(例如放大器20和放大器22的部件以及它们的输入和输出阻抗匹配网络(包括键合线))之间的感应耦合，通过路径16传播的信号致使另一信号K2在路径14内感生。信号K2具有与通过路径16传播的信号相同的形状和相位，但处于减小的幅值。定向耦合器302在路径304上生成输出信号，所述输出信号具有与路径14中的信号K2相同或类似的幅值和形状。延迟元件306在路径304中延迟信号K2以生成信号K2′。信号K2′为预抵消信号。当信号K2′被注入到路径14中并且最后达到感生信号K2时(此时信号K2′将通过耦合器208延迟为信号K2″)，信号K2′将相消地干扰感生信号K2。因此，在此配置中，信号K2′为预抵消信号，所述预抵消信号可以被注入到路径14中，以抵消通过沿路径16传播的信号在路径14中感生的信号。
在各种实施例中，在信号K2入射在路径14上的沿路径16的位置处或附近，信号K2′或极佳地反相于、大体上反相于，或大致反相于信号K2。例如在一些实施例中，信号K2′具有与信号K2的波长差距在所述信号K2的波长的十分之一(1/10)内的波长。类似地，在一些实施例中，信号K2′可以具有与信号K2的峰值振幅差距在所述信号K2的峰值振幅的1/10内的峰值振幅。此方法虽然不完全抵消掉路径14内的感生信号，但可以使得装置300能够以改进的带宽响应来操作。
在装置300中，创建两个单独的单向信号路径以将预抵消信号注入到路径14和16中的每个中。但是，在其它实施例中，单个双向信号路径可以形成于两个放大器路径之间以便载运这两个预抵消信号。
图4示出其中预抵消信号被馈送到放大器的每个路径中的多路径放大器配置。图4大致示出被修改为包括交叉耦合装置的图1的放大器配置。但是，一般应理解，在图4中示出的配置适用于除其中所示的多尔蒂放大器配置之外的各种类型的多路径放大器。在图4中示出的预抵消信号注入可以在任何双路径放大器中利用，例如在多尔蒂或其它放大器配置中用作用于末级的驱动器的双路径放大器。在此实施方案中，装置400可以不需要功率分配器12，并且放大器20和22的输出可以不在输出节点28处合并，而是可以彼此隔离。
如图4所示，耦合器402连接至放大器中的第一路径14。耦合器402被示出为连接至在功率分配器12的输出端和到装置32的输入端之间的路径14，但在各种实施例中，耦合器402可以在沿路径14的任一点处连接。例如，在其中放大器20使用前置驱动器和末级放大器实施的装置400配置中，耦合器402可以在前置驱动器和末级放大器之间耦合。耦合器402被配置成将来自第一路径14的预定量的电磁能耦合到输出路径404中，其中剩余的电能沿路径14穿过耦合器402。换言之，耦合器402生成沿第一路径14传播的信号的较低幅值重复，并且沿路径404传输所述较低幅值的重复信号。耦合器402还被配置成经由路径404接收信号并且将所述信号馈送到装置400的路径14中。虽然未在图4中示出，但路径404可包括至少两个导体(例如一个导体将来自耦合器402的电磁能提供到延迟元件410，并且第二导体将来自延迟元件410的电磁能提供到耦合器402)。
耦合器406连接至装置400中的第二路径16。耦合器406被示出为连接至在功率分配器12和相移元件26之间的路径16，但在各种实施例中，耦合器406可以在沿路径16的任一点处连接。例如，耦合器406可以在相移元件26和到放大器22的输入端之间耦合。或者，在其中使用前置驱动器和末级放大器实施放大器22的装置400配置中，耦合器406可以在前置驱动器和末级放大器之间耦合。耦合器406被配置成将来自路径16的预定量的电磁能耦合到耦合器406的输出路径408中，其中剩余的电能沿路径16穿过耦合器406。换言之，耦合器406生成沿路径16传播的信号的较低幅值重复，并且沿路径408传输所述较低幅值的重复信号。耦合器406还被配置成经由路径408接收信号并且将所述信号馈送到装置400的路径16中。虽然未在图4中示出，但路径408可包括至少两个导体(例如一个导体将来自耦合器406的电磁能提供到延迟元件410，并且第二导体将来自延迟元件410的电磁能提供到耦合器406)。
耦合器402和406可以通过任何合适的部件或装置实施。例如，耦合器402和406可以为集总部件、功分器、微带耦合器、传输线耦合器、混合式装置、分配器、分离器，或用集总或分布式元件的组合或无源或有源装置的其它组合实现的其它类型的耦合器。分别通过耦合器402沿路径404和通过耦合器406沿路径408输出的信号的幅值是通过耦合器402和406的耦合因数确定的。在各种实施例中，沿路径404输出的信号具有与由于信号沿路径14传播而在路径16内感生的信号相同或类似的幅值。类似地，沿路径408输出的信号可以具有与由于信号沿路径16传播而在路径14内感生的信号相同或类似的幅值。这些幅值可以以数种不同方式确定，所述方式包括例如特定放大器配置的模拟或者样本或原型装置的测量。
路径404和408连接至双向延迟元件410。延迟元件410被配置成对沿任一方向通过路径404和408传播的信号施加相位延迟。延迟元件410可以使用一个或多个传输线、集总或分布式元件的组合或有源部件实施。
经延迟信号随后分别通过耦合器402和406被注入到路径14和16中。通常，延迟元件410被配置成对穿过延迟元件410的信号施加相位延迟。应通过延迟元件410施加的相位延迟量可以以数种不同方式确定，所述方式包括例如特定放大器配置的模拟。
因为延迟元件410被配置成对在两个方向上通过延迟元件410行进的信号施加相同的延迟，图4所示的配置通常适合于装置400的装置，其中通过装置400的路径14和路径16两者的相位延迟大致相等。在一个实施例中，大致相等的相位延迟可以包括在彼此的10％内的相位延迟。在其中路径14和路径16中的每个呈现不同延迟的装置400的配置中，例如图3所示配置的配置可以更好地适合，其中每个预抵消路径可以被配置成具有不同延迟。不同延迟可以在多路径放大器的路径中发生，例如，如果连接至每个路径的放大器是不对称的，或者如果每个路径的输出匹配网络不同于彼此。
在装置400的操作期间，信号通过路径14传播。由于在装置400的各种部件(例如放大器20和放大器22的部件以及它们的输入和输出阻抗匹配网络(包括键合线))之间的感应耦合，通过路径14传播的信号致使另一信号K1在路径16内感生。信号K1具有与通过路径14传播的信号类似的形状和相位，但处于减小的幅值。耦合器402在路径404上生成输出信号，所述输出信号具有与路径16中的信号K1相同的幅值和形状。延迟元件410将路径404的信号K1延迟以生成信号K1′，所述信号K1′通过耦合器406耦合到路径16中并且最后到达感生信号K1(此时信号K1′将被延迟为信号K1″)并且相消地干扰信号K1。因此信号K1′为预抵消信号。
类似地，信号通过路径16传播。由于装置400的各种部件之间的感应耦合，在路径16中传播的信号致使另一信号K2″在路径14内感生。信号K2″具有与路径16中的信号相同的形状和相位，但可以处于减小的幅值。耦合器406在路径408上生成输出信号，所述输出信号具有与由路径14中的感生信号导致的在路径14中传播的信号的部分相同的幅值和形状，其中路径14中的感生信号由路径16中的信号产生。延迟元件410将路径408的信号K2延迟以生成信号K2′，所述信号K2′通过耦合器402耦合到路径14中并且最后到达感生信号K2(此时信号K2′将被延迟为信号K2″)并且相消地干扰信号K2。因此，在此配置中，信号K2′为预抵消信号，所述预抵消信号可以被注入到路径14中以抵消由于沿路径16传播的信号而在路径14中感生的信号。
在各种实施例中，在信号K1入射在路径16上的沿路径16的位置处或附近，信号K1′或极佳地反相于、实质上反相于，或大致反相于信号K1。例如，在一些实施例中，信号K1′具有与信号K1的波长差距在所述信号K1的波长的十分之一(1/10)内的波长。类似地，在一些实施例中，信号K1′可以具有与信号K1的峰值振幅差距在信号K1的峰值振幅的1/10内的峰值振幅。类似地，信号K2′可以或极佳地反相于、大体上反相于，或大致反相于信号K2。例如，在一些实施例中，信号K2′具有与信号K2的波长差距在所述信号K2的波长的十分之一(1/10)内的波长。类似地，在一些实施例中，信号K2′可以具有与信号K2的峰值振幅差距在所述信号K2的峰值振幅的1/10内的峰值振幅。此方法虽然不完全抵消掉路径14和路径16内的感生信号，但可以使得装置400能够以改进的带宽响应来操作。
在多路径放大器装置的一些实施例中，用于预抵消信号的幅值和相位延迟可以基于装置的操作情况随时间变化。由此，各种预抵消信号的幅值和延迟可以基于放大器装置的当前操作情况来调整。
图5示出多路径放大器配置，其中控制器被配置成调整数个装置部件的配置以生成预抵消信号，所述预抵消信号被馈送到放大器的每个路径中。图5中所示的配置适用于包括例如多尔蒂放大器配置的各种类型的多路径放大器。
在图5中，可调整式耦合器502耦合到遍及装置500延伸的路径550。可调整式耦合器502可以在沿路径550的任一点处连接。例如，在其中使用前置驱动器和末级放大器实施放大器554的装置500配置中，可调整式耦合器502可以在前置驱动器和末级放大器之间耦合。可调整式耦合器502被配置成将来自路径550的可变量的电磁能耦合到输出路径504中，其中剩余的电能沿路径550穿过可调整式耦合器502。通过可调整式耦合器502耦合到路径550中的能量的量由来自控制器518的输入确定，如下所述。换言之，可调整式耦合器502生成沿第一路径550传播的信号的较低幅值重复，并且沿路径504传输所述较低幅值的重复信号。可调整式耦合器502可以被实施为传输线耦合器例如微带耦合器、耦合器、混合式装置、分配器、分离器或用集总或分布式元件的组合实现的另一类型的耦合器。
路径504连接至延迟元件506。延迟元件506被配置成对通过路径504传播的信号施加相位延迟。所述相位延迟通常被配置成使得通过路径504传播的信号处于与由于路径550中的信号而感生到路径552中的信号极佳地、大体上或大致反相的情况。通过延迟元件506对来自路径504的信号所施加的延迟量由控制器518确定。延迟元件506可以使用一个或多个传输线、集总或分布式元件的组合和/或有源部件实施。所述经延迟信号随后通过耦合器508被注入到路径552中。耦合器508在可调整式耦合器510之后连接至路径552。耦合器508可以实施为例如微带耦合器，但可以使用用于将信号注入到路径552中的任何合适的机构或部件。例如，耦合器508可以使用传输线耦合器例如微带耦合器、耦合器、混合式装置、分配器、分离器或用集总或分布式元件的组合实现的另一类型的耦合器来实施。
装置500还包括耦合到遍及装置500延伸的路径552的可调整式耦合器510。可调整式耦合器510被示出为在耦合器508之前连接至路径552。例如，在其中使用前置驱动器和末级放大器实施放大器22的装置500配置中，可调整式耦合器510可以在前置驱动器和末级放大器之间耦合。此外，可调整式耦合器510和/或耦合器508可以在相位延迟元件26之前或之后实施。可调整式耦合器510被配置成将来自路径552的可变量的电磁能耦合到输出路径512中，其中剩余的电能沿路径552穿过可调整式耦合器510。通过可调整式耦合器510耦合到路径512中的能量的量由来自控制器518的输入确定，如下所述。换言之，可调整式耦合器510生成沿路径552传播的信号的较低幅值重复，并且沿路径512传输所述较低幅值的重复信号。可调整式耦合器510可以被实施为传输线耦合器例如微带耦合器、耦合器、混合式装置、分配器、分离器或用集总或分布式元件的组合实现的另一类型的耦合器。
路径512连接至延迟元件514。延迟元件514被配置成对通过路径512传播的信号施加相位延迟。所述相位延迟通常被配置成使得通过路径512传播的信号处于与由于路径552中的信号而在路径550中感生的信号极佳地、大体上或大致反相的情况。通过延迟元件514对来自路径512的信号所施加的延迟量由控制器518确定。延迟元件514可以使用一个或多个传输线、集总或分布式元件的组合和/或有源部件实施。
所述经延迟信号随后通过耦合器516被注入到路径550中。耦合器516被示出为在可调整式耦合器502之后连接至路径550。耦合器516可以实施为例如微带耦合器，但可以采用用于将信号注入到路径550中的任何合适的机构或部件。例如，耦合器516可以使用传输线耦合器例如微带耦合器、耦合器、混合式装置、分配器、分离器或用集总或分布式元件的组合实现的另一类型的耦合器来实施。
在此布置中，装置500包括两个预抵消路径。一个预抵消路径来自可调整式耦合器502通过延迟元件506和耦合器508，并且第二预抵消路径来自可调整式耦合器510通过延迟元件514和耦合器516。来自可调整式耦合器502和可调整式耦合器510两者的预抵消路径可以被称为彼此重叠。由此，在一些实施例中，预抵消路径可以在多层PCB或其它类似结构内实施，其中每个预抵消路径占据多层PCB内的不同层。
控制器518被配置成监控装置500的操作，并且被配置成根据所述操作修改可调整式耦合器502、可调整式耦合器510、延迟元件506和延迟元件514中的一个或多个的操作。根据各种实施例，控制器518可以包括在与放大器554、556，耦合器502、508、510、516和/或延迟元件506、514相同的封装装置内，或者可以在封装装置的外部，并且可以通过封装端耦合到在封装装置内部的部件。
例如，控制器518可以调整通过可调整式耦合器502、510耦合的电磁能的量(例如耦合因数)。类似地，控制器518可以调整通过延迟元件506、514中的每个对预抵消信号施加的相位延迟的量。在一个实施例中，控制器518连接至并且被配置成监控放大器554和放大器556中的每个的输出。通过监控每个放大器的输出，控制器可以确定装置500的操作并且进行调整以优化所述操作。但是，在其它实施例中，控制器518可以被配置成监控装置500的另外和/或其它属性，例如到路径550和路径552中的任一个的输入信号和/或到放大器554、556的输入信号，以确定如何最佳地优化通过装置500的部件所执行的信号处理。
图6例如为示出可以通过控制器518实施以调整装置500的部件的一个例子方法的流程图。在步骤602中，控制器518将可调整式耦合器502、510的耦合因数和延迟元件506、514的相位延迟初始地设定为初始值。初始值可以为例如先前已被确定为符合装置500的典型操作的默认值。或者，初始值可以为额定值(例如0或者一些其它值)。
在步骤604中，通过当前应用的耦合因数和/或相位延迟，控制器518确定装置500的当前操作是否满足特定RF性能。这可以包括例如控制器518监控放大器554和放大器556的输入和/或输出，以及确定所监控的信号是否指示1)在放大器的路径之间的可接受信号隔离(或者耦合信号抵消)(例如所有路径之间的微小信号耦合/隔离可以被测量和确定为在目标值之内或者超出目标值的范围)，和/或2)放大器的可接受线性度、效率和/或线性化(例如在所有路径中的线性度、效率和/或线性化可以被测量和确定为在目标值之内或者超出目标值的范围)。
当满足RF性能目标时，则控制器移至步骤606并且方法结束。应注意，方法可以在将来偶尔被再次重新执行(例如定期)，以确保可调整式耦合器502、510的耦合因数和延迟元件506、514的相位延迟被设定为适当值(例如引起符合可接受RF性能目标的值)。但是，当在步骤604中不满足目标时，随后在步骤608中，控制器518可以改变可调整式耦合器502、510的耦合因数中的一个或多个，并且在步骤610中改变延迟元件506、514的相位延迟中的一个或多个。步骤608、610可以包括例如控制器518随机或者根据预定义程序调整耦合因数和相位延迟。在其它实施例中，可以基于来自放大器554和放大器556的输出信号的幅值或其它特性或者装置500的其它操作特性来调整耦合因数和相位延迟。
在步骤608、610中改变耦合因数和相位延迟之后，控制器518返回到步骤604以确定RF性能目标是否已被满足。如果否，控制器518将继续改变耦合因数和相位延迟，直至满足目标为止。
返回到图5，控制器518可以为微控制器、微处理器、专用集成电路(ASIC)、模拟或数字电路，或者被配置成监控放大器554和放大器556的操作(例如输入/输出信号)，并且基于一个或多个放大器554、556的操作来修改可调整式耦合器502、可调整式耦合器510、延迟元件506和延迟元件514中的一个或多个的操作(例如应用的耦合因数或施加的延迟)的任何其它部件。
在一些实施例中，装置500还可包括沿装置500中的路径550和/或路径552中的任一者或两者耦合的一个或多个可调整式衰减器和/或可调整式相移器。例如，每个路径可以包括仅可调整式衰减器、仅可调整式移相器，或沿路径550和/或路径552中的每个彼此串联耦合的可调整式衰减器和可调整式移相器这两者。可调整式衰减器和相移器(共同地通过部件520和522示出)使得控制器518能够调制分别沿路径550和552行进到放大器554和放大器556的信号的振幅和相位两者。
用于将预抵消信号注入到多路径放大器的路径中的本方法已在包括具有两个路径的放大器装置的数个例子中进行说明。但是，应理解，本方法同等地适用于具有三个或更多个路径的多路径放大器。在三路径放大器中，例如，预抵消信号可以被创建并注入到放大器的首先两个路径中，以抵消来自放大器的第三路径的感生信号。
图7示出其中预抵消信号被注入在放大器700的路径之间的三路径放大器700配置。功率分配器702被配置成接收输入信号RFIN并且将所述输入信号分离为具有相同或者在一些实施例中不同的电力电平的三个不同输出信号。
功率分配器702的输出端连接至放大器704、706和708。如本领域的普通技术人员将基于本文的描述所了解，放大器704、706和708可以为单级放大器，或者可包括相对低功率电平放大和相对高功率电平放大的一个或多个级。
放大器704、706和708的输出在输出节点710处合并。阻抗匹配网络(未图示)可以操作以对放大器704、706和708中的每个呈现适当的负载阻抗。此外，一个或多个相移元件可以存在于放大器704、706和708的输出之间，以确保来自放大器704、706、708的输出信号在输出节点710处彼此同相地合并。
在各种实施例中，放大器704、706和708可以在单个装置封装内实施，例如装置712。在此情况下，放大器704、706和708可以使用合适的半导体制造工艺在单个IC或者在多个IC上形成。另外，输入阻抗匹配网络(未图示)也可以位于在装置712的输入引线和放大器输入端之间的装置封装内，并且输出阻抗匹配网络(未图示)也可以位于在放大器输出端和装置712的输出引线之间的装置封装内。
在放大器700的操作期间，信号例如RF信号沿路径714、716和718传播。在图7中，路径714、716和718中的每个通过装置700延伸并且连接到输出节点710。由于它们的配置和接近度，连接至路径714、716和718的部件(例如放大器704、706和708的部件以及它们的输入和输出阻抗匹配网络(包括键合线))可以在一定程度上变为经由电感或电容耦合而耦合到彼此。这可以包括，例如，每个放大器的输入和输出匹配网络变成在一定程度上潜在地通过空气、通过囊封和/或通过在上面形成或安装放大器704、706和708的基板来耦合。所述电感或电容耦合的结果是，通过放大器704、706和708中的一个传播的信号可以致使类似的但通常较低幅值的信号在放大器704、706和708中的另一者中生成。所述一个或多个感生信号通常将具有与致使所述感生信号被生成的信号相同或类似的形状和相位。
为了减小或者至少部分地抵消那些感生信号，从放大器700的每个路径捕获信号并且将所述信号转变成预抵消信号。那些预抵消信号随后被注入到多路径放大器的其它路径中，以抵消或者相消地干扰在所述路径中的感生信号。
定向耦合器720连接至放大器700中的路径714。定向耦合器720被配置成耦合来自路径714的预定量的电磁能。换言之，定向耦合器720生成沿路径714传播的信号的较低幅值重复，并且沿路径722传输所述较低幅值的重复信号。对于沿路径714传播的给定信号，通过定向耦合器720沿路径722输出的信号可以是与将通过在路径714中行进的信号而在路径716内感生的信号大致相同的幅值。
路径722连接至延迟元件724。通过延迟元件724实施的相位延迟通常被配置成将通过路径722传播的信号延迟，使得信号最后相消地干扰通过在路径714中行进的信号而在路径716中感生的信号的至少一部分。通过延迟元件724输出的经延迟信号随后通过耦合器726被注入到路径716中，以抵消或者干扰通过在路径714中行进的信号而在路径716中感生的信号。
定向耦合器728连接至放大器700中的路径714。定向耦合器728被配置成耦合来自路径714的预定量的电磁能，以生成沿路径714传播的信号的较低幅值重复并且沿路径730传输所述较低幅值的重复信号。对于沿路径714传播的给定信号，通过定向耦合器728沿路径730输出的信号可以是与将通过在路径714中行进的信号而在路径718内感生的信号大致相同的幅值。
路径730连接至延迟元件732。通过延迟元件732实施的相位延迟通常被配置成将通过路径730传播的信号延迟，使得所述信号最后相消地干扰通过在路径714中行进的信号而在路径718中感生的信号的至少一部分。通过延迟元件732输出的经延迟信号随后被通过耦合器734注入到路径718中，以抵消或者干扰通过在路径714中行进的信号而在路径718中感生的信号。在替代实施例中，可使用单个定向耦合器(而非与每一其它放大器路径716、718相关联的定向耦合器720、728)。沿着那些线，可以使用单个延迟元件(而非与每一其它放大器路径716、718相关联的延迟元件724、732)。
定向耦合器736连接至放大器700中的路径716。定向耦合器736被配置成耦合来自路径716的预定量的电磁能，以生成沿路径716传播的信号的较低幅值重复并且沿路径738传输所述较低幅值的重复信号。对于沿路径716传播的给定信号，通过定向耦合器736沿路径738输出的信号可以是与将通过在路径716中行进的信号而在路径714内感生的信号大致相同的幅值。
路径738连接至延迟元件740。通过延迟元件740实施的相位延迟通常被配置成将通过路径738传播的信号延迟，使得所述信号最后相消地干扰通过在路径716中行进的信号而在路径714中感生的信号的至少一部分。通过延迟元件740输出的经延迟信号随后通过耦合器742被注入到路径714中，以抵消或者干扰通过在路径716中行进的信号而在路径714中感生的信号。
定向耦合器744连接至放大器700中的路径716。定向耦合器744被配置成耦合来自路径716的预定量的电磁能，以生成沿路径716传播的信号的较低幅值重复信号并且沿路径746传输所述较低幅值的重复信号。对于沿路径716传播的给定信号，通过定向耦合器744沿路径746输出的信号可以是与将通过在路径716中行进的信号而在路径718内感生的信号大致相同的幅值。
路径746连接至延迟元件748。通过延迟元件748实施的相位延迟通常被配置成将通过路径746传播的信号延迟，使得信号最后相消地干扰通过在路径716中行进的信号而在路径718中感生的信号的至少一部分。通过延迟元件748输出的经延迟信号随后被通过耦合器734注入到路径718中，以抵消或者干扰通过在路径716中行进的信号而在路径718中感生的信号。在替代实施例中，可使用单个定向耦合器(而非与每一其它放大器路径714、718相关联的定向耦合器736、744)。沿着那些线，可以使用单个延迟元件(而非与每一其它放大器路径714、718相关联的延迟元件740、748)。
定向耦合器750连接至放大器700中的路径718。定向耦合器750被配置成耦合来自路径718的预定量的电磁能，以生成沿路径718传播的信号的较低幅值重复并且沿路径752传输所述较低幅值的重复信号。对于沿路径718传播的给定信号，通过定向耦合器750沿路径752输出的信号可以是与将通过在路径718中行进的信号而在路径714内感生的信号大致相同的幅值。
路径752连接至延迟元件754。通过延迟元件754实施的相位延迟通常被配置成将通过路径752传播的信号延迟，使得信号最后相消地干扰通过在路径718中行进的信号而在路径714中感生的信号的至少一部分。通过延迟元件754输出的经延迟信号随后通过耦合器742被注入到路径714中，以抵消或者干扰通过在路径718中行进的信号而在路径714中感生的信号。
定向耦合器756连接至放大器700中的路径718。定向耦合器756被配置成耦合来自路径718的预定量的电磁能，以生成沿路径718传播的信号的较低幅值重复并且沿路径758传输所述较低幅值的重复信号。对于沿路径718传播的给定信号，通过定向耦合器756沿路径758输出的信号可以是与将通过在路径718中行进的信号而在路径716内感生的信号大致相同的幅值。
路径758连接至延迟元件760。通过延迟元件760实施的相位延迟通常被配置成将通过路径758传播的信号延迟，使得信号最后相消地干扰通过在路径718中行进的信号而在路径716中感生的信号的至少一部分。通过延迟元件760输出的经延迟信号随后被通过耦合器726注入到路径716中，以抵消或者干扰通过在路径718中行进的信号而在路径716中感生的信号。在替代实施例中，可使用单个定向耦合器(而非与每一其它放大器路径714、716相关联的定向耦合器750、756)。沿着那些线，可以使用单个延迟元件(而非与每一其它放大器路径714、716相关联的延迟元件754、760)。
在放大器700内，定向耦合器720和728的位置可以沿路径714变化，但在一个实施例中，定向耦合器720和728的位置被限制为在耦合器742之前。类似地，定向耦合器736和744的位置可以沿路径716变化，但在一个实施例中，定向耦合器736和744的位置被限制为在耦合器726之前。类似地，定向耦合器750和756的位置可以沿路径718变化，但在一个实施例中，定向耦合器750和756的位置被限制为在耦合器734之前。在替代实施例中，定向耦合器720、728、736、744、750、756中的任一者或两者可以定位在它们的相应路径714、716、718内的耦合器742、726、734之后。
定向耦合器720、728、736、744、750和756可以通过任何合适的部件或装置实施，并且可包括集总部件、功分器，或者无源或有源部件的其它组合。通过每个定向耦合器输出的信号的幅值通过定向耦合器的耦合因数确定，所述耦合因数常常被表达为dB数。
在放大器700内，应通过延迟元件724、732、740、748、754和760中的每个施加的相位延迟量可以以数种不同方式确定，所述不同方式包括例如通过特定放大器配置的模拟或者在实验室中的原型放大器的测量。使用这种模拟电路或原型装置，可以将测试信号注入到多路径放大器的一个路径中。随后可以监测在放大器中的其它路径上的输出，以检测由所注入的测试信号产生的感生信号。所检测的感生信号可以相比于测试信号进行分析，以确定在其中生成感生信号的放大器路径内发生的延迟。
作为例证，参考图7，信号通过路径714传播。由于在装置700的各种部件(并且，具体为放大器704和放大器708的部件)之间的感应耦合，通过路径714传播的信号致使另一信号K13在路径718内感生。信号K13具有与通过路径714传播的信号类似的形状和相位，但可以处于减小的幅值。定向耦合器728在路径730上生成输出信号，所述输出信号具有与路径718中的信号K13类似的幅值和形状。延迟元件732将路径730中的信号K13延迟以生成信号K13′，所述信号K13′最后达到感生信号K13(此时信号K13′将延迟为信号K13″)并且相消地干扰信号K13。因此信号K13′为预抵消信号。当信号K13′被注入到路径718中时，信号K13″相消地干扰感生信号K13。
在各种实施例中，在信号K13入射在路径718上的沿路径16的位置处或附近，信号K13″极佳地反相于、大体上反相于或者大致反相于信号K13″。例如，在一些实施例中，信号K13′具有与信号K13的波长差距在所述信号K13的波长的十分之一(1/10)内的波长。类似地，在一些实施例中，信号K13′可以具有与信号K13的峰值振幅差距在所述信号K13的峰值振幅的1/10内的峰值振幅。此方法虽然不完全抵消掉路径718内的感生信号，但可以使得放大器700能够以改进的带宽响应来操作。
如上文所指出，在各种实施例中，耦合器202、208、302、308、402、406、502、508、510、516、720、726、728、734、736、742、744、750和756可以在沿路径14、16、550、552、714、716、718的各种位置上实施。另外，如上文所指出，耦合器202、208、302、308、402、406、502、508、510、516、720、726、728、734、736、742、744、750和756可以在它们的相应放大器装置32、712之外实施(例如在装置32、712耦合到的PCB上)或者在它们的相应放大器装置32、712之内实施(例如在与放大器20、22、554、556、704、706、708相同的装置封装内)。
多路径放大器的实施例包括被配置成接收射频输入信号的功率分配器，和通过第一信号传导路径耦合到功率分配器的第一输出端的第一放大器。第一放大器被配置成接收来自功率分配器的第一信号。多路径放大器包括通过第二信号传导路径耦合到功率分配器的第二输出端的第二放大器。第二放大器被配置成接收来自功率分配器的第二信号。多路径放大器包括耦合到第一信号传导路径的定向耦合器。定向耦合器被配置成将来自第一信号传导路径的电磁能耦合到输出信号中。多路径放大器包括被配置成对定向耦合器的输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号的延迟元件。通过延迟元件施加的相位延迟被配置成使得经延迟输出信号在沿第二信号传导路径的位置处与通过第一路径中的第一信号而在第二路径中感生的信号反相。多路径放大器包括耦合到第二信号传导路径的耦合器。耦合器连接至延迟元件并且被配置成将经延迟输出信号注入到第二信号传导路径中。
封装装置的实施例包括耦合到第一信号传导路径的第一放大器、耦合到第二信号传导路径的第二放大器和耦合到第一信号传导路径的第一耦合器。第一耦合器被配置成基于通过第一信号传导路径携载的第一信号产生输出信号。封装装置包括延迟元件和第二耦合器，其中所述延迟元件被配置成对第一耦合器的输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号，所述第二耦合器耦合到第二信号传导路径。第二耦合器连接至延迟元件并且被配置成将经延迟输出信号注入到第二信号传导路径中。
装置的实施例包括被配置成耦合到放大器的第一信号传导路径的可调整式定向耦合器。可调整式定向耦合器被配置成基于放大器的第一信号传导路径中的第一信号产生输出信号。输出信号的幅值是由可调整式定向耦合器的耦合因数确定。装置包括可调整式延迟元件和耦合器，其中所述可调整式延迟元件被配置成对可调整式定向耦合器的输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号，所述耦合器被配置成耦合到放大器的第二信号传导路径。耦合器连接至可调整式延迟元件并且被配置成将经延迟输出信号注入到第二信号传导路径中。装置包括控制器，所述控制器被配置成检测耦合到第一路径的第一放大器和耦合到第二路径的第二放大器中的至少一个的第一输出，并且基于第一放大器和第二放大器中的至少一个的第一输出来修改可调整式定向耦合器的耦合因数和可调整式延迟元件的相位延迟中的至少一个。
提供本公开从而以使得在应用时根据本发明制作和使用各种实施例的最佳模式进行另外解释。另外提供本发明以加强对本发明的原理及其优点的理解和了解，而非以任何方式限制本发明的范围。
另外，应当理解，相关术语(如果存在的话)的使用，例如第一和第二、顶部和底部等，仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不必需要或意指在此类实体或动作之间的任何实际的此种关系或次序。
许多本发明功能和许多本发明原理最佳地用一个或多个集成电路(IC)实施或者在所述一个或多个集成电路(IC)中实施，所述一个或多个集成电路(IC)可能包括专用IC或者具有集成处理或控制或其它结构的IC。期望普通技术人员在由本文公开的概念和原理引导时，实际上能够通过最少的实验产生此类IC和结构，无关于可能相当大量的工作和由例如可用时间、当前技术和经济考量促动的许多设计选项。因此，为了简化和最小化混淆根据下文描述的本发明的实施例的原理和概念的任何风险，此类结构和IC(如果存在的话)的另外论述将受限于关于各种实施例的原理和概念的本质。
本公开旨在阐明使用本发明的各种实施例的方式而非限制其真实、既定和公平的范围及精神。以上描述并不意图是详尽的或将本发明限于所公开的确切形式。鉴于以上教示，可以进行许多修改或变化。选择和描述一个或多个实施例以提供对本发明的原理和其实际应用的最佳说明，进而使得本领域的普通技术人员能够利用在各种实施例中的本发明并且本发明的各种修改适合应用于所涵盖的特定用途。当根据清楚地、合法地并且公正地赋予的权利的广度来解释时，所有此类修改和变化及其所有等效物均处于如由所附权利要求书所确定的本发明的保护范围内，并且在本专利申请的未决期间可以修正。

Claims (5)

1.一种多路径放大器，其特征在于，包括：
被配置成接收射频输入信号的功率分配器；
通过第一信号传导路径耦合到所述功率分配器的第一输出端的第一放大器，所述第一放大器被配置成接收来自所述功率分配器的第一信号；
通过第二信号传导路径耦合到所述功率分配器的第二输出端的第二放大器，所述第二放大器被配置成接收来自所述功率分配器的第二信号；
耦合到所述第一信号传导路径的定向耦合器，所述定向耦合器被配置成将来自所述第一信号传导路径的电磁能耦合到输出信号中；
被配置成对所述定向耦合器的所述输出信号施加相位延迟以生成经延迟输出信号的延迟元件，其中通过所述延迟元件施加的所述相位延迟被配置成使所述经延迟输出信号在沿所述第二信号传导路径的位置处与通过在所述第一信号传导路径中的所述第一信号而在所述第二信号传导路径中感生的信号反相；以及
耦合到所述第二信号传导路径的耦合器，所述耦合器连接至所述延迟元件并且被配置成将所述经延迟输出信号注入到所述第二信号传导路径中，
其中，所述多路径放大器还包括耦合到所述第二信号传导路径的第二定向耦合器，所述第二定向耦合器被配置成基于在所述多路径放大器的所述第二信号传导路径中的所述第二信号产生第二输出信号；
被配置成对所述第二定向耦合器的所述第二输出信号施加第二相位延迟以生成第二经延迟输出信号的第二延迟元件；以及
耦合到所述第一信号传导路径的第二耦合器，所述第二耦合器连接至所述第二延迟元件并且被配置成将所述第二经延迟输出信号注入到所述第一信号传导路径中。
2.根据权利要求1所述的多路径放大器，其特征在于，所述耦合器包括微带耦合器、功分器和功率分配器中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的多路径放大器，其特征在于，所述第一放大器和所述第二放大器容纳在选自空气腔封装和经囊封封装的封装中。
4.根据权利要求1所述的多路径放大器，其特征在于，所述经延迟输出信号的波长在所述第二信号传导路径中感生的信号的波长内。
5.根据权利要求1所述的多路径放大器，其特征在于，所述定向耦合器的所述输出信号的幅值与所述第二信号传导路径中感生的信号的幅值的差距在所述第二信号传导路径中感生的信号的所述幅值的10％内。
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