CN109391243B - 放大器电路以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于对输入信号进行放大的放大器电路，该放大器电路包括：至少两个信号路径，被配置为对不同交叠频带的信号进行放大；信号分离器，包括被配置为接收输入信号的输入端口，该信号分离器耦合到信号路径的输入侧并且被配置为将输入信号分成用于信号路径的分离信号；以及双工器，耦合到信号路径的输出侧并且被配置为对放大信号进行组合并提供组合放大信号。此外，本发明提供了相应的方法。

Description

放大器电路以及方法
技术领域
本发明涉及一种放大器电路。本发明还涉及相应的方法。
背景技术
虽然本发明原则上适用于需要宽带信号放大的任何系统，但是下文中将结合具有与输入信号有关的瞬时带宽的宽带放大器来描述本发明及其根本问题。
在现代电子应用中，数据传输信号的频率随着带宽需求的增加而不断上升。其他附加应用(例如，无线传感器网络等)出现，其使用例如在2-8GHz范围内的频带。
特别是在用于这种现代应用的设备的开发和一致性测试期间，因此有必要能够应对并且例如测量或生成例如从几MHz到几GHz(例如，从10MHz到10GHz)的高带宽信号。
用于这种应用的一般性放大器布置通常包括具有相同频率范围的多个高带宽或者宽带放大器。诸如Wilkinson耦合器、n*λ/4耦合的或支线耦合器、Guanella耦合器或Marchand耦合器之类的组合器通常用于组合单个宽带放大器的信号。
然而，这些耦合器受带宽限制，并且要求各个宽带放大器都覆盖整个感兴趣的频段。而且，所有宽带放大器必须以相等的相位和幅度频率响应运行。
因此这样的布置复杂且昂贵。
在此背景下，本发明解决的问题是提供一种具有大瞬时带宽的简化放大器布置。
发明内容
根据本申请具体实施例所描述的放大器电路和方法解决了这个问题。
因此，本发明提供了：
-一种用于对输入信号进行放大的放大器电路，所述放大器电路包括：被配置为对不同交叠频带的信号进行放大的至少两个信号路径；包括被配置为接收输入信号的输入端口信号分离器，该信号分离器耦合到信号路径的输入侧并且被配置为将输入信号分成用于信号路径的分离信号；以及双工器，该双工器耦合到信号路径的输出侧并且被配置为对放大信号进行组合并提供组合放大信号。
此外，本发明提供了：
-一种用于对输入信号进行放大的方法，所述方法包括：接收输入信号；将输入信号分成用于至少两个信号路径的分离信号；在具有不同交叠频带的信号路径中对分离信号进行放大；以及对放大信号进行双工并提供组合放大信号。
本发明基于以下发现：具有非常大的瞬时带宽的宽带放大器难以制造且复杂。
因此，本发明提供了一种放大器电路，其不使用覆盖同一非常大的带宽的放大器或相同放大器。对于这样的放大器和所有其他放大器，在带宽和放大功率之间总是有一个折衷。因此提供具有高放大功率的高带宽放大器非常复杂。
因此，本发明使用以高功率在不同频率范围内工作并且在放大单个信号部分之后对信号进行双工的放大器。这也意味着与单个宽带放大器相比，可以使用具有较小频带或范围的放大器。这简化了提供高功率放大。
因此本发明提供了具有不同放大特性的不同信号路径。信号分离器通过输入端口接收输入信号，并将输入信号分成用于单个信号路径的分离信号。
然后单个信号路径可以在不同但交叠的频带中放大相应的分离信号。如果提供多于两个信号路径，则“交叠”是指第一信号路径的频带在一端与第二信号路径的频带交叠并且第三信号路径的频带在另一端与第二信号路径的频带交叠。因此第二信号路径的频带位于第一和第三信号路径的频带之间。如果仅提供两个信号路径，则频带可以在中心处交叠。频带之间的交叠可以例如是大约50MHz到1GHz的预定交叠，例如，100MHz、200MHz、300MHz或400MHz。
然后将单个信号路径的输出(即，放大的分离信号)提供给双工器。双工器将单个放大的分离信号组合成单个输出信号，即组合的放大信号。
双工器可以例如是一种无源器件，该无源器件执行一种频率复用。双工器将输入端口复用至输出端口，即将放大的分离信号复用至组合放大信号。与组合器相反，公共双工器的输入端口上的信号占用不相交的频带。然而，本发明的双工器被布置成对放大的分离信号(例如，具有不同但交叠的频带的信号)进行复用。这意味着双工器只能在交叠频率区域内像组合器一样工作。放大的分离信号因此共同存在于输出端口上，而不会相互干扰，但仅仅是针对交叠频率区域。
两个信号路径和对应的双工器的示例性频带可以例如包括低频带(例如，20MHz-1.6GHz)以及高频带(例如，1.2GHz-8GHz)。可以看出，本示例中的频带在1.2Ghz和1.6Ghz之间的400MHz范围内交叠。这意味着双工器将在1.2GHz和1.6GHz之间的频率范围内像组合器一样工作，并输出经双工和经组合的放大分离信号。
应该理解，双工器可以包括两个或更多个输入端口。具有两个以上输入端口的双工器也可以称为三工器、或四工器等。
利用本发明，可以提供一种宽带放大器电路，该电路包括多个用于特定频带的单个放大器。各个放大器不需要覆盖宽带放大器电路的整个频率范围，并且可以单独优化，例如关于增益/功率和增益/带宽乘积。与用于整个频率范围的单宽带放大器相比，具有有限带宽的其他多个放大器不太复杂并且制造简单。
因此放大器电路的频率和功率性能仅受双工器的设计和组件选择的限制。
本发明的其它实施例包含参考附图的以下描述的主题。
在一个可能的实施例中，每个信号路径可以包括放大器，该放大器用于对处于相应信号路径的频带中的相应分离信号进行放大。
放大器可以例如是在10W至1000W的功率范围内的高功率放大器，例如50W放大器、100W放大器、200W放大器等。如上所述，难以提供同时包括大带宽的高功率放大器。
然而，利用本发明，可以使用具有相对小的带宽的放大器，其同时提供高功率输出。信号路径中的放大器均仅需要适配成放大相应频带中的信号并因此可以聚焦于输出功率。
此外，放大器在相应频带之上和之下的信号范围内的行为是不相关的，因为这些信号将被双工器去除。
在一个实施例中，单个放大器可以是线性放大器。
在一个可能的实施例中，双工器可以包括用于每个信号路径的第一频率选择元件，其中第一频率选择元件可以被配置为使得相应信号路径的频带的信号穿过而到达双工器的求和点。
第一频率选择元件可以例如包括高通滤波器、低通滤波器和带通滤波器。如上所述，单个信号路径对不同频带或范围内的信号进行操作，即放大。
第一频率选择元件适于相应频率范围。这意味着第一频率选择元件将具有至少包括相应信号路径的频带的传输频带。
如果例如信号路径对处于从20MHz到1.6GHz的频带中的信号进行放大，则相应的第一频率选择元件将包括至少20Mhz到1.6GHz的传输频带。
因此，上述示例的具有20MHz至1.6GHz和1.2GHz至8GHz频带的两个信号路径的第一频率选择元件将包括至少20MHz至1.6GHz的传输频带和1.2GHz至8GHz的传输频带。在仅两个信号路径的情况下，20MHz至1.6GHz传输频带的较低频率范围可能低于20MHz。这同样适用于1.2GHz至8GHz传输频带的较高频率范围。较高频率可以例如高于8GHz。任何情况下信号路径都不会向双工器提供频率在相应频段之外的信号分量。
第一频率选择元件的单个元件的确切尺寸可以例如在确定电路拓扑结构之后进行计算，或者可以通过模拟相应拓扑结构来确定。
在一个可能的实施例中，双工器可以包括非隔离双工器，并且第一频率选择元件可以包括第一频率选择元件的拐角频率位于第一频率选择元件针对相应的相邻频带的传输频带中的交叠频率范围。
隔离双工器可以例如在单个信号输入端之间包括电阻元件，该电阻元件获取或消耗至少在特定频率范围内的能量。这意味着至少在该特定频率范围内的能量不会从一个输入端传递到另一个输入端或者至少被衰减。
在非隔离双工器中，单个第一频率选择元件不包括电阻元件。这种第一频率选择元件可以例如仅包括电容器和电感器。在这样的非隔离双工器中，第一频率选择元件的在交叠频率范围或频带中的信号可以从双工器的一个输入端经由求和点(即，输出端)传递到另一个输入端。这确保了双工器在交叠频带中的类似组合器的行为，并且允许来自两个相应信号路径的交叠频带中的信号传递到求和点。
应该理解，根据相应频率范围和所需的最大放大功率，可以使用不同的技术来制造非隔离双工器。第一频率选择元件的电路元件可以例如被提供为分立元件(也称为集总元件)、或提供为分布式元件，例如由PCB上的导电区域的迹线形成的电感器或电容器。
在一个可能的实施例中，放大器电路可以包括用于多个(即，一个或多个)的信号路径的幅度调整元件，其中一个信号路径可以可选地不包括幅度调整元件。幅度调整元件可以被配置为将用于以预定因子调整相应信号路径的分离信号的幅度。
不包括幅度调整元件的信号路径可以被看作是定义基本幅度的一种参考信号路径。基本幅度是指位于双工器的输出端或求和点处的在交叠频带中的信号的幅度。
不包括幅度调整元件的信号路径可以例如是用于最低频带的信号路径。在交叠频带中，该信号路径和用于下一较高频带的信号路径的放大分离信号将混合。如果信号的幅度不相同，则具有较低信号幅度的信号路径将经受具有较高幅度的信号路径的信号部分的负载调制。为了避免这样的负载调制，可以通过在放大(例如，通过相应信号路径的放大器)之前调整输入的分离信号来调平两个信号路径的幅度。
应该理解，不同的放大器可以包括不同的放大特性。参考信号路径中的放大器可以例如以10mW输入功率来提供100W输出功率。下一信号路径的放大器可以例如以20mW的输入功率提供100W的输出功率(接下来参考用于下一频带的信号路径)。在这种情况下，下一信号路径的幅度调整元件的因子可以是例如2。这意味着幅度调整元件将相应分离信号的信号电平乘以2。这样的幅度调整元件可以例如是具有低放大倍数2的放大器。
然而，如果其他信号路径需要较低信号电平以提供与参考信号路径相同的输出功率，则可以执行对相应分离信号的衰减。例如，如果参考信号路径的放大器以20mW的输入功率提供100W的输出功率，并且下一信号路径的放大器以10mW的输入功率提供100W的输出功率，那么幅度调整元件可以针对下一信号路径将输入的分离信号衰减至1/2。这样的幅度调整元件可以例如包括分压器。
如果提供多于两个信号路径，则可以理解的是，参考信号路径继续作为第二或下一信号路径的参考。于是第二信号路径将成为第三信号路径的参考信号路径，依此类推。
在一个可能的实施例中，幅度调整元件中的至少一个可以包括衰减电阻器或放大器。
取决于用于相应信号路径的分离信号是必须被放大还是衰减，幅度调整元件可以包括电阻器或放大器。衰减电阻器可以用于以下任何情况：其中另一信号路径中的分离信号电平必须相对于参考信号路径中的分离信号的信号电平被降低。
应该理解的是，放大器通常不需要高放大因子。在以上示例中，放大因子是2。应该理解，其他放大因子(例如，在1到10之间)是可能的。用于低电平信号(如分离信号)的具有最多为10的低放大因子的放大器是非常简单的元件，其可以很容易地集成到放大器电路中。此外，如上所述，在放大和带宽之间存在折衷。因此，在低放大因子的情况下，高带宽可以被放大。
应该理解，幅度调整元件可以是可配置的或至少可调节的。幅度调整元件可以例如在放大器电路的生产期间被调整或配置，例如在线路测试结束或校准步骤期间。如果使用电阻器，则可以使用可调电阻器(如电位计)。作为替代，可以通过调整轨线的尺寸(例如，通过激光切割)来调整电阻膏或铜迹线的电阻轨线。
在幅度调整元件中的放大器的情况下，放大器可以例如是电压控制的，并且放大器的控制电压可以在相应的生产步骤中调整。
应该理解的是，幅度调整元件的配置可以仅被确定一次，然后在放大器电路的寿命中被固定。然而，应该理解的是，可以对幅度调整元件实施控制，以解决信号路径和双工器中的磨损和老化效应。
在一个可能的实施例中，信号分离器可以包括电阻分离器，该电阻分离器具有针对每个信号路径的、耦合在信号输入端和相应信号路径之间的第一电阻器，并且该信号分离器可以特别地包括耦合在输入端口和第一电阻器之间的第二电阻器。
电阻式信号分离器是非常简单的类型的分离器。在具有两个信号路径的放大器电路的情况下，分离器可以仅具有两个或三个电阻器。第二电阻器可以例如提供在输入端口和分离点之间。然后第一电阻器可以耦合在分离点和相应信号路径之间。
电阻式信号分离器不仅制造简单。这种电阻式信号分离器还包括非常大的传输频带或范围。理论上，传输频带或范围是无限的。然而，在实际应用中，传输频带或范围将受到寄生电容和电感的限制。应该理解的是，这种分离器也可以设置有集总元件或分布式元件或两者的组合。
电阻分离器可以向单个信号路径提供相等的分离信号。这种电阻式分离器可以看作是一种在输出端上具有两个相等电压的分压器。
在一个可能的实施例中，幅度调整元件中的至少一个的衰减电阻器可以包括用于相应信号路径的信号分离器的第一电阻器。
如上所述，信号分离器可以向单个信号路径提供相等的信号。然而，如果参考信号路径是在双工器的求和点处具有最低信号电平的信号路径，则仅另一信号路径的信号电平需要被衰减。这可以优选地由电阻器来执行，电阻器是非常简单的电子元件。
还可以将幅度调整元件的电阻器与信号分离器的第一电阻器组合用于相应的信号路径。信号分离器的用于相应信号路径的输出信号电平可以例如根据需要进行调节。
在上面提供的示例中，在信号分离器的用于例如第二信号路径的输出端处的信号电平可以是用于参考信号路径的输出端的信号电平的一半。信号分离器的输出电平因此包括2：1的关系。应该理解的是，这些值仅仅是示例性值，并且可以根据相应应用中的要求提供任何其他值。
在一个可能的实施例中，信号分离器可以包括用于每个信号路径的第二频率选择元件，并且第二频率选择元件可以被配置为使得相应信号路径的频带的信号穿过而到达相应信号路径。
代替电阻式分离器，可以提供频率选择分离器，其向单个信号路径仅提供在相应信号路径的频带中的信号部分。
可以理解，第二频率选择元件可以与相应信号路径的第一频率选择元件相同。第二频率选择元件可以是例如处于相反布置的第一频率选择元件，即输出是输入，反之亦然。然而，应该理解的是，也可以针对较小功率值设计第一频率选择元件的尺寸。如上所述，输入侧(即，输入端口)上的功率电平可以在毫瓦范围内，而输出侧的功率电平可以在几百瓦范围内。然而，第二频率选择元件的拓扑结构和单个电子元件(例如，电容器和电感)的值可以与相应的第一频率选择元件相同。
在一个可能的实施例中，放大器电路可以包括用于多个(即，一个或多个)信号路径的移相器，其中信号路径中的一个可以可选地不包括移相器。移相器可以被配置为以预定因子调整用于相应信号路径的分离信号的相位。
不包括移相器的信号路径可以与不包括幅度调整元件的信号路径相同。因此，该信号路径也用作参考信号路径用于求和点处信号的相位。
如果包括交叠频带或范围的两个信号路径的信号异相，则信号电平可能无法根据需要进行求和。取决于相移，信号可以例如部分地相互抵消或者甚至完全相互抵消。180°相移就是这种情况。此外，如同不同幅度，由于相移，具有暂时较低的信号电平的信号路径可能会经受负载调制。
因此，放大器电路包括在必要时调整信号路径的相位的移相器。参考信号路径再次提供参考，在这种情况下是参考相位。作为幅度调整元件的移相器可以设置在相应信号路径的放大器之前。这意味着移相器不需要适应高功率信号。
单个信号路径中的任何元件都可以向相应分离信号引入一定的相移。这意味着，在求和点处，甚至经幅度调整的放大分离信号也可能包括与交叠频带中的参考幅度不同的瞬时幅度。
利用移相器，该幅度差异可以被补偿，使得求和点处的在交叠频带中的信号包括相同的相位。
移相器可以例如是可配置的延迟线。如果信号被延迟，它将较晚到达相应信号路径的放大器。这将引起相对于参考信号路径的相移。延迟线的长度可以例如通过在基板上提供相应信号线并切割信号线的某些部分来进行修改。可以理解的是，所需的延迟以及因此延迟线的长度取决于交叠频带的频率。延迟线仅仅是一个示例，其他延迟元件也是可能的。移相器可以例如在放大器电路的生产期间被调整或配置，例如，在校准步骤或线路测试结束期间。
可以理解的是，只有在来自不同信号路径的信号交叠和混合的交叠频带中才需要相移。
如同幅度调整元件一样，可以理解的是，移相器的配置可以仅被确定一次，然后在放大器电路的寿命中被固定。然而，应该理解的是，可以对移相器元件实施控制，以解决信号路径和双工器中的磨损和老化效应。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现参考结合附图的以下描述。下面通过使用在附图的示意图中说明的示例性实施例来详细地解释本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的放大器电路的实施例的框图；
图2示出了根据本发明的放大器电路的另一个实施例的框图；
图3示出了根据本发明的放大器电路的另一个实施例的框图；
图4示出了根据本发明的方法的实施例的流程图；以及
图5示出了具有根据本发明的放大器电路的实施例的可能的频率响应曲线的图。
附图旨在提供对本发明的实施例的进一步理解。它们示出了实施例，并结合描述一起帮助解释本发明的原理和构思。参照附图，其他实施例和所提及的许多优点将显而易见。附图中的元件不一定按比例绘制。
在附图中，除非另有说明，否则在每种情况下的相似的、功能上等同的和同样操作的元件、特征和部件被表示为相似的附图标记。
具体实施方式
图1示出了放大器电路100的框图。放大器电路100包括具有用于接收输入信号101的输入端口103的信号分离器102。信号分离器102耦合到两个信号路径109、110。两个信号路径109、110耦合到双工器115，该双工器115输出组合放大信号118。
信号分离器102包括在一个端口上耦合到输入端口103的第二电阻器106。第一电阻器104耦合在第二电阻器106的另一个端口与信号路径109的输入端之间。另一个第一电阻器105耦合在第二电阻器106的另一个端口与信号路径110的输入端之间。第二电阻器106可以是可选的，并且在一些实施例中可以省略。此外，第一电阻器104、105可以例如是相等取值的电阻器，以向两个信号路径109、110提供相等的分离信号107、108。然而，如下文将要解释的，第一电阻器104、105还可以包括不同的电阻值。
在信号路径109中，分离信号107被提供给放大器111，该放大器111对分离信号107进行放大并提供放大信号113。在信号路径110中，分离信号108也被提供给放大器112，该放大器112提供放大信号114。然而，在信号路径110中，在放大器112之前的信号线中提供了可选的幅度调整元件119和可选的移相器120。
在双工器115中提供了两个第一频率选择元件116、117。上部第一频率选择元件116包括两个串联电感以及连接在两个电感的结点或连接点与地之间的电容器的示例性布置，为了清楚起见不单独标示。上部第一频率选择元件116的输入端连接到放大器111的输出端并接收放大信号113。上部第一频率选择元件116的输出端连接到求和点121。
下部第一频率选择元件117包括三个串联的电容器、耦合在第一和第二电容器的第一结点或连接点与地之间的电感器，以及耦合在第二和第三电容器的第二结点或连接点与地之间的电感器。下部第一频率选择元件117的输入端耦合到放大器112并接收放大信号114。下部第一频率选择元件117的输出端耦合到求和点121。
在放大器电路100的操作期间，信号分离器102经由输入端口103接收输入信号101。信号分离器102(即，第一电阻器104、105和第二电阻器106)将输入信号101分成分离信号107、108。
在信号路径109中，分离信号107被放大器111放大。在信号路径110中，分离信号108被放大器112放大。然而，在信号路径110中，可以通过幅度调整元件119来适配分离信号108的幅度。此外，分离信号108的相位可以通过移相器120来适配。可以理解的是，如果放大器112的输出幅度和输出相位与放大器111的输出幅度和输出相位相匹配，可以省略幅度调整元件119和移相器120。此外，可以理解的是，幅度调整元件119和移相器120也可以设置在放大器112之后。幅度调整元件119也可以被集成到第一电阻器105中。在这种情况下，第一电阻器104,、105可以具有不同的值。
然后，放大信号113、114被提供给双工器115，即上部第一频率选择元件116和下部第一频率选择元件117。
可以看出，上部第一频率选择元件116是低通滤波器，而下部第一频率选择元件117是高通滤波器。根据经相应放大器111、112放大的频带来适配上部第一频率选择元件116和下部第一频率选择元件117。这意味着，相应滤波器所通过的通带或频率范围至少与相应信号路径109、110的频带一样大。此外，在频带交叠的中心处，上部第一频率选择元件116和下部第一频率选择元件117的通带交叠。
因此，在求和点121处，将出现放大信号113和放大信号114这两个信号。
幅度调整元件119和移相器120可以被配置一次，使得放大信号114至少在交叠频带中在幅度和相位方面与放大信号113相匹配。该配置可以例如在放大器电路100的生产期间被执行。
图2示出了放大器电路200的框图。放大器电路200基于放大器电路100。放大器电路200因此还包括信号分离器202，该信号分离器202具有用于接收输入信号201的输入端口203。信号分离器202耦合到信号路径209和信号路径210。信号路径209、210都耦合到双工器215。
与放大器电路100相比，在放大器电路200中，信号分离器202包括第二频率选择元件225、226，而不是第一电阻器104、105和第二电阻器106。
第二频率选择元件225、226可以包括与上部第一频率选择元件216和下部第一频率选择元件217相对应的高通滤波器和低通滤波器。
可以理解的是，上部第二频率选择元件225可以包括与上部第一频率选择元件216相同的配置。下部第二频率选择元件226可以包括与下部第一频率选择元件217相同的配置。
在此上下文中，相同配置指代包括相同频率响应的第二频率选择元件226。这意味着可以使用与上部第一频率选择元件216中具有相同电子元件和元件值的相同拓扑结构。然而，应该理解，因为输入信号201的信号功率低于放大信号213、214的信号功率，所以元件的载流量或额定功率可以降低。
虽然没有示出，但应该理解，频率选择元件(例如，陷波滤波器)可以在放大器211之前或之后插入到信号路径209中。
图3示出了放大器电路300的框图。放大器电路300基于放大器电路200。因此，放大器电路300还包括信号分离器302，该信号分离器302具有用于接收输入信号301的输入端口303。信号分离器302耦合到信号路径309和信号路径310。信号路径309、310都耦合到双工器315。
然而与放大器电路200相比，放大器电路300包括附加信号路径328，并且用三个点示意其他可能的信号路径。
信号路径328还伴随有信号分离器302中的另一第二频率选择元件327以及双工器315中的另一第一频率选择元件331。
信号路径328还包括在放大器329之前的幅度调整元件332和移相器333，该放大器329向第一频率选择元件331提供放大信号330。
在放大器电路300中，信号路径309和信号路径328的频带可以交叠，并且离开信号路径328和信号路径310的频带可以交叠。
可以理解的是，如果提供附加信号路径，则在任何情况下，这些信号路径中的两个信号路径的频带将交叠。因此中间信号路径可以具有与另一个信号路径的频带在下端交叠以及与另一个信号路径的频带在上端交叠的频带。
可以理解的是，幅度调整元件和移相器也是可选的，或者可以根据需要提供在放大器电路200和放大器电路300以及放大器电路100中。
为了清楚起见，在以下对基于图4的方法的描述中，保持以上在对基于图1-图3的装置的描述中所使用的附图标记。这同样适用于对图5的描述。
图4示出了用于放大输入信号101、201、301的方法的流程图。
该方法包括：接收S1输入信号101、201、301；将输入信号101、201、301分成S2分离信号107、108、207、208、307、308、335以用于至少两个信号路径109、110、209、210、309、310、328；在具有不同交叠频带550、551、552的信号路径109、110、209、210、309、310、328中对分离信号107、108、207、208、307、308、335进行放大S3；以及对放大信号113、114、213、214、313、314、330进行双工S4，并提供组合放大信号118、218、318。
该方法还可以包括：在信号路径109、110、209、210、309、310、328中，对处于相应信号路径109、110、209、210、309、310、328的频带550、551、552中的相应分离信号107、108、207、208、307、308、335进行放大，即分别在信号路径109、110、209、210、309、310、328中。
双工S4可以包括：对于每个信号路径109、110、209、210、309、310、328，使得相应信号路径109、110、209、210、309、310、328的频带550、551、552的信号穿过而到达求和点121。
双工S4可以例如用非隔离双工器115、215、315来执行。当相应信号路径109、110、209、210、309、310、328的频带550、551、552的信号穿过时，可以使用拐角频率位于相应的相邻频带550、551、552的传输频带中的交叠频率范围。
该方法还可以包括针对多个信号路径109、110、209、210、309、310、328，以预定因子调整分离信号107、108、207、208、307、308、335的幅度。针对信号路径109、110、209、210、309、310、328中的至少一个(例如选定的参考信号路径109、110、209、210、309、310、328)的分离信号107、108、207、208、307、308、335的幅度不一定需要调整。
调整可以用衰减电阻器或放大器111、112、211、212、311、312、329来执行。可以利用针对每个信号路径109、110、209、210、309、310、328的具有第一电阻器104、105的电阻分离器来执行分离S2。信号分离器102、202、302还可以包括耦合在其输入端与第一电阻器104、105之间的第二电阻器106。
然后可以利用用于相应信号路径109、110、209、210、309、310、328的信号分离器102、202、302的第一电阻器104、105来执行对信号路径109、110、209、210、309、310、328中的至少一个的幅度的调整。
或者可以利用用于每个信号路径109、110、209、210、309、310、328的第二频率选择元件225、226、325、326、327来执行分离S2。第二频率选择元件225、226、325、326、327可以使得相应信号路径109、110、209、210、309、310、328的频带550、551、552的信号穿过而到达相应信号路径109、110、209、210、309、310、328。
该方法还可以包括：针对多个信号路径109、110、209、210、309、310、328，以预定因子调整用于相应信号路径109、110、209、210、309、310、328的分离信号107、108、207、208、307、308、335的相位。其中用于信号路径109、110、209、210、309、310、328中的至少一个信号路径的分离信号107、108、207、208、307、308、335的相位不一定需要调整。
图5示出了具有放大器电路100、200的可能的频率响应曲线的图。可以理解的是，放大器电路300的可能的频率响应曲线将包括多于两个频带，然而，下面说明的基本原理也将适用。
图5中的图被分为上部和下部。上部示出了具有两个信号路径109、110、209、210的放大器电路100、200的输出功率相对于频率的变化。下部示出了放大器电路100、200的组合输出频带。
在该图的上部中，示出了两个频带550、551。这两个频带550、551表示两个信号路径109、110、209、210的两个交叠频带550、551。
可以看出，如上所述，频带550、551的下降沿位于频带550、551中相应的另一个频带的通带区域内。
在该图的下部，示出了组合或输出频带552。可以看出，输出频带552包括频带550的较低部分(关于频率)和频带551的较高部分(关于频率)。在交叠区域中，存在小的信号过冲。
虽然本文已经图示和描述了具体实施例，但是本领域普通技术人员将理解，存在各种替代方案和/或等同实现。应当理解，一个或多个示例实施例仅是示例性的，并在任何情况下不旨在限制范围、适用性或配置。相反，上述概述和详细描述将为本领域技术人员提供用于实现至少一个示例性实施例的方便的路线图，应当理解，可以对在示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变，而不脱离所附权利要求及其合法等同物所述的范围。通常，本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施例的任何修改或变化。
在上述具体描述中，出于简化本公开的目的，在一个或更多个示例中将各种特征进行分组。应当理解，上述描述旨在是说明性的，而不是限制性的。它旨在涵盖本发明的精神和范围内的备选方案、修改和等同物。当浏览上述说明书时，许多其它示例对于本领域技术人员将是显而易见的。
在上述说明书中使用的具体命名用于提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将根据本文所述的说明书清楚，特定细节并不是为了实施本发明所必须的。因此，本发明特定实施例的以上描述被呈现为示出和描述的目的。它们不意图是穷尽的或者将本发明限制为公开的精确形式。显然，鉴于上述教导，许多修改和变化是可能的。对实施例的选择和描述是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够最佳地利用本发明以及具有适合于预期特定用途的各种修改的各种实施例。贯穿说明书，术语“包括”和“其中”分别用作相应术语“包括”和“其中”的简化英语等同物。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，且不旨在对其对象施加数值要求或对其对象的重要性建立特定排序。

Claims (16)

1.一种用于放大输入信号(101,201,301)的放大器电路(100,200,300)，所述放大器电路(100,200,300)包括：
至少两个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)，其中每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)被配置为对不同频带(550,551,552)中的相应信号进行放大，所述不同频带(550,551,552)彼此交叠，
信号分离器(102,202,302)，所述信号分离器(102,202,302)包括被配置为接收所述输入信号(101,201,301)的输入端口(103,203,303)，所述信号分离器(102,202,302)耦合到所述信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的输入侧并且被配置为将所述输入信号(101,201,301)分成用于信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的分离信号(107,108,207,208,307,308,335)，
双工器(115,215,315)，所述双工器(115,215,315)耦合到所述信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的输出侧并且被配置为对放大信号(113,114,213,214,313,314,330)进行组合并提供组合放大信号(118,218,318)，
用于多个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的幅度调整元件(119,219,319,332)，其中所述幅度调整元件(119,219,319,332)被配置为以预定因子调整用于相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述分离信号(107,108,207,208,307,308,335)的幅度，并且其中至少一个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)不包括幅度调整元件(119,219,319,332)，其中，所述幅度调整元件(119,219,319,332)中的至少一个幅度调整元件包括衰减电阻器或放大器(111,112,211,212,311,312,329)，以及
用于多个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的移相器(120,220,320,333)，其中，所述移相器(120,220,320,333)被配置为以预定因子调整用于相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述分离信号(107,108,207,208,307,308,335)的相位，并且其中，一个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)不包括移相器(120,220,320,333)，
其中，所述幅度调整元件(119,219,319,332)和移相器(120,220,320,333)被配置为使得放大信号(113,114,213,214,313,314,330)至少在交叠频带中的幅度和相位彼此匹配。
2.根据权利要求1所述的放大器电路(100,200,300)，其中每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)包括放大器(111,112,211,212,311,312,329)，所述放大器(111,112,211,212,311,312,329)被配置为对相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的频带(550,551,552)中的相应分离信号(107,108,207,208,307,308,335)进行放大。
3.根据权利要求1或2所述的放大器电路(100,200,300)，其中所述双工器(115,215,315)包括用于每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的第一频率选择元件(116,117,216,217,316,317,331)，其中所述第一频率选择元件(116,117,216,217,316,317,331)被配置为使得相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的频带(550,551,552)的信号穿过其到达所述双工器(115,215,315)的求和点(121)。
4.根据权利要求3所述的放大器电路(100,200,300)，其中所述双工器(115,215,315)还包括非隔离双工器(115,215,315)，并且其中所述第一频率选择元件(116,117,216,217,316,317,331)包括交叠频率范围，其中所述第一频率选择元件(116,117,216,217,316,317,331)的拐角频率位于所述第一频率选择元件(116,117,216,217,316,317,331)的相应的相邻频带(550,551,552)的传输频带中。
5.根据权利要求1或2所述的放大器电路(100,200,300)，其中所述信号分离器(102,202,302)包括电阻分离器，所述电阻分离器具有用于每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的第一电阻器(104,105)，所述第一电阻器(104,105)耦合在所述输入端口(103,203,303)和相应的信号路径(109,110,209,210,309,310,328)之间。
6.根据权利要求5所述的放大器电路(100,200,300)，并且其中所述信号分离器(102,202,302)还包括耦合在所述输入端口(103,203,303)和所述第一电阻器(104,105)之间的第二电阻器(106)。
7.根据权利要求5所述的放大器电路(100,200,300)，其中所述幅度调整元件(119,219,319,332)中的至少一个幅度调整元件的所述衰减电阻器包括所述信号分离器(102,202,302)的用于相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的第一电阻器(104,105)。
8.根据权利要求1或2所述的放大器电路(100,200,300)，其中所述信号分离器(102,202,302)包括用于每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的第二频率选择元件(225,226,325,326,327)，其中所述第二频率选择元件(225,226,325,326,327)被配置为使得所述相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的频带(550,551,552)的信号穿过其到达所述相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)。
9.一种用于放大输入信号(101,201,301)的方法，所述方法包括：
接收所述输入信号(101,201,301)，
将所述输入信号(101,201,301)分成用于至少两个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的分离信号(107,108,207,208,307,308,335)，
在具有不同的交叠频带(550,551，552)的信号路径(109,110,209,210,309,310,328)中放大所述分离信号(107,108,207,208,307,308,335)，
对放大信号(113,114,213,214,313,314,330)进行双工，并且提供组合放大信号(118,218,318)，
以预定因子调整用于多个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述分离信号(107,108,207,208,307,308,335)的幅度，其中，用于所述信号路径(109,110,209,210,309,310,328)中的至少一个信号路径的所述分离信号(107,108,207,208,307,308,335)的幅度未被调整，其中，利用衰减电阻器或放大器(111,112,211,212,311,312,329)来执行调整，以及
针对多个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)，以预定因子调整用于相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述分离信号(107,108,207,208,307,308,335)的相位，其中，用于所述信号路径(109,110,209,210,309,310,328)中的至少一个信号路径的所述分离信号(107,108,207,208,307,308,335)的相位未被调整，
其中，所述放大信号(113,114,213,214,313,314,330)至少在交叠频带中的幅度和相位彼此匹配。
10.根据权利要求9所述的方法，包括在所述信号路径(109,110,209,210,309,310,328)中，对相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的频带(550,551,552)中的相应分离信号(107,108,207,208,307,308,335)进行放大。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中双工包括：对于每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)，使所述相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述频带(550,551,552)的信号穿过其到达求和点(121)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中双工利用非隔离双工器(115,215,315)来执行，并且其中当所述相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述频带(550,551,552)的信号穿过时，使用交叠频率范围，其中拐角频率位于相应的相邻频带(550,551,552)的传输频带中。
13.根据权利要求9或10所述的方法，其中利用电阻分离器来执行分离，所述电阻分离器具有用于每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的第一电阻器(104,105)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述电阻分离器包括在信号分离器(102,202,302)中，所述信号分离器(102,202,302)还包括耦合在其输入端和第一电阻器(104,105)之间的第二电阻器(106)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中利用所述信号分离器(102,202,302)的用于相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述第一电阻器(104,105)来调整所述信号路径(109,110,209,210,309,310,328)中的至少一个信号路径的幅度。
16.根据权利要求9或10所述的方法，其中利用用于每个信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的第二频率选择元件(225,226,325,326,327)执行分离，其中所述第二频率选择元件(225,226,325,326,327)使得相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)的所述频带(550,551,552)的信号穿过其到达所述相应信号路径(109,110,209,210,309,310,328)。
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