CN118318390A - 功率放大器以及包括功率放大器的电子设备 - Google Patents

功率放大器以及包括功率放大器的电子设备 Download PDF

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CN118318390A CN202280077704.1A CN202280077704A CN118318390A CN 118318390 A CN118318390 A CN 118318390A CN 202280077704 A CN202280077704 A CN 202280077704A CN 118318390 A CN118318390 A CN 118318390A
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梁泳龟
池承勋
陈一菲
姜显旭
金景泰
金苍煜
禹永允
崔右振
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Sungkyunkwan University School Industry Cooperation
Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

本公开涉及在诸如长期演进(LTE)的第四代(4G)通信系统之后的用于支持更高的数据传输速率的第五代(5G)或准5G通信系统。根据各种实施例，一种无线通信系统的Doherty功率放大器，该Doherty功率放大器包括：第一功率放大器；第二功率放大器；第一传输线，其连接到第一功率放大器的输出端；第二传输线，其连接到第二功率放大器的输入端；第一网络；以及第二网络，第一网络可以互连与第一传输线的一端连接的第一节点和与第二功率放大器的输出端连接的第二节点，第一传输线的一端可以定位在相对于第一功率放大器的输出端的相对侧，并且第二网络可以连接第一节点、第二节点和作为Doherty功率放大器的输出端的第三节点。

Description

功率放大器以及包括功率放大器的电子设备
技术领域
本公开总体上涉及无线通信系统，更具体地，涉及无线通信系统中的一种功率放大器以及包括该功率放大器的电子设备。
背景技术
为了满足自第四代(4G)通信系统的部署以来已经增加的对无线数据业务的需求，已经做出努力来开发改进的第五代(5G)或准5G通信系统。因此，5G或准5G通信系统也被称作“超4G网络”或“后长期演进(LTE)系统”。
5G通信系统被认为实现在更高频(mmWave)频带(例如，28GHz或60GHz频带)中，以便达到更高的数据速率。为了减小无线电波的传播损耗并且增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形、大规模天线技术。
另外，在5G通信系统中，基于高级小小区、云无线接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)、接收端干扰消除等来进行针对系统网络改进的开发。
在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合频移键控(FSK)和正交振幅调制(QAM)调制(FQAM)以及滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址接入(NOMA)和稀疏码多址接入(SCMA)。
在5G系统中，电子设备可以使用具有高的峰值与平均功率比(PAPR)的调制方案来处理相当大的数据容量。为了线性地放大具有高PAPR的调制信号，功率放大器在从最大输出退避了特定值的退避(back-off)区域而不是具有最大输出的区域中工作。在这样做时，在退避区域中工作的功率放大器在效率上降低，并且在功耗上增加。为了改进退避区域中的放大器效率，可以使用包括两个功率放大器的多尔蒂(Doherty)功率放大器。然而，Doherty功率放大器在用于改进效率的退避区域中受到限制，并且其效率改进能力可能有限。
发明内容
技术问题
基于上述讨论，本公开提供了一种用于在无线通信系统中利用使用共模的Doherty功率放大器来在更宽退避区域中改进放大器效率的功率放大器结构。
另外，本公开提供了一种用于在无线通信系统中利用使用共模的Doherty功率放大器来以高效率放大具有高的峰值与平均功率比(PAPR)的信号的功率放大器结构。
另外，本公开提供了一种用于在无线通信系统中利用使用共模的Doherty功率放大器来最小化功耗和热量的功率放大器结构。
解决方案
根据本公开的各种实施例，一种无线通信系统的Doherty功率放大器可以包括第一功率放大器、第二功率放大器、连接到第一功率放大器的输出端的第一传输线、连接到第二功率放大器的输入端的第二传输线、第一网络和第二网络，第一网络可以互连与第一传输线的一端连接的第一节点和与第二功率放大器的输出端连接的第二节点，第一传输线的一端可以定位在相对于第一功率放大器的输出端的相对侧，并且第二网络可以连接第一节点、第二节点和作为Doherty功率放大器的输出端的第三节点。
根据本公开的各种实施例，一种无线通信系统的电子设备可以包括至少一个处理器、与该至少一个处理器连接的多个(RF)链以及与该多个RF链连接的多个天线元件，该多个RF链中的第一RF链可以包括Doherty功率放大器，该Doherty功率放大器可以包括：第一功率放大器；第二功率放大器；第一传输线，该第一传输线连接到第一功率放大器的输出端；第二传输线，该第二传输线连接到第二功率放大器的输入端；第一网络；以及第二网络，第一网络可以互连与第一传输线的一端连接的第一节点和与第二功率放大器的输出端连接的第二节点，第一传输线的一端可以定位在相对于第一功率放大器的输出端的相对侧，并且第二网络可以连接第一节点、第二节点和作为Doherty功率放大器的输出端的第三节点。
有益效果
根据本公开的各种实施例的装置可以通过使用共模的Doherty功率放大器在更宽的退避区域中改进放大器效率。
根据本公开的各种实施例的装置可以通过使用共模的Doherty功率放大器来线性地放大具有高的峰值与平均功率比(PAPR)的调制信号，并且改进效率。
根据本公开的各种实施例的装置可以通过使用共模的Doherty功率放大器来最小化装置的功耗和热量。
此外，从本文件可获得的效果不限于上面提到的效果，并且本公开的本领域的技术人员可以通过以下描述清楚地理解未提到的其他效果。
附图说明
图1示出了根据本公开的实施例的无线通信环境的示例。
图2a示出了用于描述本公开的实施例的Doherty功率放大器的示例。
图2b示出了用于描述本公开的实施例的功率组合网络的示例。
图2c是示出了根据本公开的实施例的基于输出信号的功率放大器的功率附加效率(PAE)的示例的曲线图。
图3示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器的示例。
图4a示出了根据本公开的实施例的用于描述共模网络的共模特性的示例。
图4b示出了根据本公开的实施例的共模网络的结构的示例。
图5a示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器的功率放大器的输出端之间的耦合的示例。
图5b示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器的功率放大器的输出端之间的耦合的另一示例。
图6a示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第一状态下的操作的示例。
图6b示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第二状态下的操作的示例。
图7a示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第一状态下的操作的另一示例。
图7b示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第二状态下的操作的另一示例。
图8a是示出了根据本公开的实施例的基于输入电压的功率放大器的负载阻抗的示例的曲线图。
图8b是示出了根据本公开的实施例的基于输入电压的第一功率放大器的负载阻抗变化的示例的曲线图。
图8c是示出了根据本公开的实施例的基于输入电压的第二功率放大器的负载阻抗变化的示例的曲线图。
图9是示出了根据本公开的实施例的基于使用共模的Doherty功率放大器的输入电压的PAE的示例的曲线图。
图10示出了根据本公开的各种实施例的电子设备的功能配置。
关于附图的描述，相同或类似的附图标记可以用于指相同或类似的组件。
具体实施方式
根据本公开的各种实施例，一种无线通信系统的Doherty功率放大器可以包括第一功率放大器、第二功率放大器、连接到第一功率放大器的输出端的第一传输线、连接到第二功率放大器的输入端的第二传输线、第一网络和第二网络，第一网络可以互连与第一传输线的一端连接的第一节点和与第二功率放大器的输出端连接的第二节点，第一传输线的一端可以定位在相对于第一功率放大器的输出端的相对侧，并且第二网络可以连接第一节点、第二节点和作为Doherty功率放大器的输出端的第三节点。
用于实行本发明的模式
本公开中使用的术语被用于描述特定实施例，而可能不旨在限制其他实施例的范围。单数表述可以包括复数表述，除非它们在上下文中的确不同。本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都可以具有与本公开的本领域的技术人员通常理解的那些含义相同的含义。本公开中使用的术语当中的在通用词典中定义的术语可以被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相等或类似的含义，并且除非在本公开中清楚地定义，否则不应被解释为具有理想或过于正式的含义。在一些情况下，甚至本公开中定义的术语也不应当被解释为排除本公开的实施例。
将描述的本公开的各种实施例通过示例说明硬件途径。然而，由于本公开的各种实施例包括使用硬件和软件两者的技术，所以本公开的各种实施例不排除基于软件的途径。
在下文中，本公开涉及用于在无线通信系统中通过使用共模的Doherty功率放大器来扩展在效率上改进的退避功率区域的装置和方法。特别地，本公开说明了用于通过互连Doherty功率放大器的功率放大器并且使用共模特性来改进更宽退避功率区域中的放大器效率的技术。
为了便于描述，示出了在以下描述中使用的指示设备的组件的术语(分配器、功率分配器、线、传输线、馈电线、功率放大器、Doherty功率放大器、载波放大器、主功率放大器、主放大器、峰化(peaking)放大器、辅助功率放大器、辅助放大器、相位偏移、调制阻抗、网络、共模网络、匹配网络、功率组合网络、电流组合网络、电压组合网络)以及指示设备的组件的配置的术语(端口、端子、端、输入端、输出端、节点)等。因此，本公开不限于将要描述的术语，并且可以使用具有等效技术含义的其他术语。
图1示出了根据本公开的各种实施例的无线通信系统。图1示出了基站110、终端120和终端130作为无线通信系统中使用无线信道的节点中的一些节点。尽管图1仅示出了一个基站，但是还可以包括与基站110相同或类似的其他基站。
基站110是向终端120和130提供无线接入的网络基础设施。基站110具有被定义为基于信号传输距离的特定地理区域的覆盖范围。除了基站之外，基站110还可以被称为“接入点(AP)”、“eNodeB(eNB)”、“第五代节点(5G节点)”、“无线点”、“发送/接收点(TRP)”、或具有技术相同含义的其他术语。
终端120和终端130均是由用户使用的设备，并且通过无线信道与基站110进行通信。在一些情况下，终端120和终端130中的至少一者可以在没有用户的参与的情况下被操作。也就是说，终端120和终端130中的至少一者可以是执行机器类型通信(MTC)的设备，并且可以不被用户携带。除了终端之外，终端120和终端130还均可以被称为“用户设备(UE)”、“移动站”、“订户站”、“客户驻地设备(CPE)”、“远程终端”、“无线终端”、“电子设备”或“用户装置”、或具有技术相同含义的其他术语。
基站110、终端120和终端130可以发送和接收毫米波(mmWave)频带(例如，28GHz、30GHz、38GHz、60GHz)的无线信号。在这样做时，为了改进信道增益，基站110、终端120和终端130可以执行波束成形。在本文中，波束成形可以包括发送波束成形和接收波束成形。也就是说，基站110、终端120和终端130可以向发送信号或接收信号给予方向性。为了这样做，基站110、终端120和终端130可以通过波束搜索或波束管理来选择服务波束112、113、121和131。在选择服务波束112、113、121和131之后，可以通过与发送服务波束112、113、121和131的资源准共址(QCL)的资源来执行通信。
基站110或终端120和130可以包括天线阵列。天线阵列中包括的每个天线可以被称为阵列元件或天线元件。在下文中，天线阵列在本公开中被描述为二维平面阵列，这仅仅是实施例，并且不限制本公开的其他实施例。可以以诸如线性阵列或多层阵列的各种类型配置天线阵列。天线阵列可以被称为大规模天线阵列。另外，天线阵列可以包括具有多个天线元件的多个子阵列。
在下文中，本公开描述了使用网络、功率组合网络、共模网络和匹配网络，但是这些表述可以指示Doherty功率放大器的任何组件、电路或电路结构。另外，节点和路径可以指示诸如Doherty功率放大器的区域或点的部分。
图2a示出了用于描述本公开的实施例的Doherty功率放大器的示例。在本文中，Doherty功率放大器可以指示用于使用两个功率放大器通过负载阻抗调制来改进退避区域的效率的功率放大器结构。此时，退避区域可以指示在最大输出区域中通过特定值(或偏移)具有较低输出的区域。一般而言，功率放大器可以在退避区域中工作以实现线性功率放大。
参照图2a，Doherty功率放大器(DPA)200可以包括功率分配器或射频(RF)功率分配器、第一功率放大器210、第二功率放大器220、功率组合网络230、第一匹配网络240、相位补偿245、第二匹配网络247和输出负载ZL。DPA 200可以是以第一功率放大器210和第二功率放大器220耦合的结构配置的。在这样做时，通过功率分配器分配的功率可以被输入到第一功率放大器210和第二功率放大器220。换句话说，功率分配器可以分配从输入端接收到的信号。例如，功率分配器可以是威尔金森(Wilkinson)功率分配器。
第一功率放大器210可以被称为主功率放大器(PA)、主放大器或载波PA。第二功率放大器220可以被称为辅助PA、辅助放大器或峰化PA。例如，第一功率放大器210可以是按AB类偏置功率放大器而配置的，而第二功率放大器220可以是按C类偏置功率放大器而配置的。
第一功率放大器210的输出端可以与第一匹配网络240耦合。在本文中，第一匹配网络240可以指示用于负载调制的配置。第一匹配网络240可以是传输线。例如，传输线在特性阻抗方面可以是Ropt，并且在电长度方面可以是90°。另外，为了由第一匹配网络240补偿从第一功率放大器210输出的信号的相位变化，第二功率放大器220的输入端可以与相位补偿245耦合。在本文中，相位补偿245可以指示用于使信号的相位移位的配置。相位补偿245可以指示传输线。例如，传输线在电长度方面可以是90°。另外，第二匹配网络247可以耦合到第二功率放大器220的输出端。第二匹配网络247可以指示传输线。第二匹配网络247可以是用于在不改变信号特性的情况下递送信号的传输线。假如连接到第一功率放大器210的输出端的电路径是第一路径，并且连接到第二功率放大器220的输出端的电路径是第二路径，则功率组合网络230可以连接第一路径和第二路径以及Doherty功率放大器200的输出端。在本文中，功率组合网络230在第一路径及第二路径和Doherty功率放大器200的输出端之间的连接可以指示能够指示直接连接或间接连接的电连接。将在图2b中描述功率组合网络230的耦合的特定示例。
图2b示出了用于描述本公开的实施例的功率组合网络的示例。在本文中，功率组合网络可以指示图2a的功率组合网络230。换句话说，功率组合网络可以指示用于将连接到Doherty功率放大器的主功率放大器的输出端的第一路径和连接到辅助功率放大器的输出端的第二路径以及Doherty功率放大器的输出端电连接的结构。在下文中，为了易于说明，功率组合网络中与第一路径连接的点被称为第一端或端口，与第二路径连接的点被称为第二端或端口，并且与Doherty功率放大器的输出端连接的点被称为第三端或端口。
参照图2b，功率组合网络230可以包括根据电流求和的功率组合网络231和根据电压求和的功率组合网络232。功率组合网络230可以组合多个输入的功率并且输出单个功率。例如，考虑图2a的Doherty功率放大器，第一功率放大器210的输出功率和第二功率放大器220的输出功率可以被组合并输出为一个功率。
根据电流求和的功率组合网络231可以在一个节点处组合第一端、第二端和第三端，并且被配置为施加相同电压V。例如，假如在第一路径中通过第一端输入的电流是I0，并且在第二路径中通过第二端输入的电流是βI0，则通过第三端输出的电流可以是(1+β)I0。另外，假如第一端的有效功率是P0，并且第二端的有效功率是βP0，则第三端的有效功率可以是(1+β)P0。在本文中，β表示与基准之比。在上述示例中，假如在第三端处终止的阻抗是ZL，则第一端的输入阻抗可以是(β+1)ZL，并且第二端的输入阻抗可以是(β+1)β-1ZL。
根据电压求和的功率组合网络232可以通过多个变压器来电连接第一端、第二端和第三端。为了说明起见，图2b通过示例来描述包括理想变压器的功率组合网络232。假如通过第三端输出的电流是I，则可以确定每个变压器的匝数比，以使在第一路径中通过第一端输入的电流变成NI，并且使在第二路径中通过第二端输入的电流变成NβI。例如，假如第一端与第三端之间的变压器是第一变压器，并且第二端与第三端之间的变压器是第二变压器，则第一变压器的匝数比可以是1:N，并且第二变压器的匝数比可以是1:Nβ。另外，如果第一端的电压和第二端的电压被设置为相同电压V0，则第三端的电压可以是N(1+β)V0。因此，假如第一端的有效功率是P0，并且第二端的有效功率是βP0，则第三端的有效功率可以是(1+β)P0。在本文中，β表示与基准之比。在上述示例中，假定在第三端处终止的阻抗是ZL，第一端的输入阻抗可以是N-2(β+1)-1ZL，并且第二端的输入阻抗可以是N-2(β+1)-1βZL。
如上所述，Doherty功率放大器的功率放大器(例如，主功率放大器、辅助功率放大器)和Doherty功率放大器的输出端可以通过功率组合网络230连接。因此，Doherty功率放大器的功率放大器(例如，主功率放大器、辅助功率放大器)和Doherty功率放大器的输出端可以通过根据电流求的功率组合网络231直接连接，并且可以通过根据电压求和的功率组合网络232间接连接。换句话说，通过功率组合网络230的连接可以指示电连接。功率组合网络230可以将多个输入的功率作为一个功率输出。
图2c是示出了根据本公开的实施例的基于输出信号的功率放大器的功率附加效率(PAE)的示例的曲线图。在本文中，PAE是与功率效率不同的概念，并且可以指示仅考虑在功率放大器处产生的功率的功率效率。例如，如果DC输入功率是15mW，供应给功率放大器的功率是1mW，并且从功率放大器输出的功率是10mW，则可以将PAE计算为100*(10mW-1mW)/15mW＝60％。例如，功率可以指示RF功率。
参照图2c，曲线图250示出了第一线260、第二线270和第三线280，第一线260示出了基于AB类功率放大器的输出信号的功率的PAE，第二线270示出了基于DPA的输出信号的功率的PAE，第三线280示出了基于本公开的使用共模的DPA的输出信号的功率的PAE。曲线图250的水平轴可以指示输出信号的功率(单位：dBm)，而垂直轴可以指示PAE(单位：％)。
参照第一线260，第一线260可以在输出信号的最大输出处饱和的功率PSAT处具有最大PAE值。然而，如上所述，要求在考虑PAPR的情况下退避特定值以实现功率放大器的线性度。然而，PAE在从PSAT退避了大约6dB的区域中明显减小了。
参照第二线270，第二线270可以以与第一线260相同的方式在PSAT处具有最大PAE值。与第一线260不同，第二线270甚至在退避了大约6dB的区域中也具有与PSAT处的PAE类似的值，并且效率可以被生成为高的。然而，在超过大约6dB的退避区域中，第二线270的PAE引人注意地减小。例如，在大约9dB的退避区域中，第二线270的PAE可以被形成为低于6dB的PAE。也就是说，使用高阶调制方案的调制信号可以在PAPR上增大，并且常规Doherty功率放大器(例如，图2a的Doherty功率放大器200)可以线性地放大具有高PAPR(超过6dB)的信号并且限制改进放大器效率的能力。
参照第三线280，第三线280可以以与第一线260相同的方式在PSAT处具有最大PAE值。另外，可以产生即使在超过大约6dB的退避区域中也具有与PSAT处的PAE值相同的值的高效率。因此，相对于根据使用高阶调制方案具有高PAPR的信号，本公开的使用阻抗调制的Doherty功率放大器(例如，图3的Doherty功率放大器300)可以在退避区域(超过大约6dB)中提供高效率从而保持线性度。
换句话说，随着诸如5G或准5G的通信系统发展，无线通信系统可以采用用于提供更大的数据容量的调制方案。此类调制方案可能要求高PAPR。然而，图2a的Doherty功率放大器200与AB类偏置功率放大器相比改进了仅大约6dB的退避区域中的效率，并且相对于具有高PAPR的调制信号可能在效率改进能力方面有限。为了解决这个问题，本公开建议了一种用于通过经由互连Doherty功率放大器的功率放大器的配置使用共模来调整退避区域以提供改进的效率的Doherty功率放大器(此后称为使用共模的Doherty功率放大器)。
图3示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器的示例。
参照图3，Doherty功率放大器300可以包括功率分配器或RF功率分配器、第一功率放大器310、第二功率放大器320、功率组合网络330、第一匹配网络340、相位补偿345、第二匹配网络347和共模网络350。第一功率放大器310可以被称为主PA、主放大器或载波PA。另外，第二功率放大器320可以被称为辅助PA、辅助放大器或峰化PA。
根据实施例，第一功率放大器310可以相对于从功率分配器分配和输入的信号(例如，RF信号)放大功率。第一功率放大器310可以经由第一匹配网络340将放大后的输出信号提供给功率组合网络330。假如在第一匹配网络340的两端当中靠近功率组合网络330的一端处的任意点是节点A，则连接节点A和功率组合网络330的第一端或端口的路径可以被称为第一路径。第二功率放大器320可以接收从功率分配器分配和输入并且通过相位补偿345在相位上补偿的信号。第二功率放大器320可以放大所输入的信号的功率并且经由第二匹配网络347将其提供给功率组合网络330。假如在第二匹配网络347的两端当中靠近功率组合网络330的一端处的任意点是节点B，则连接节点B和功率组合网络330的第二端或端口的路径可以被称为第二路径。根据实施例，第一功率放大器310可以是按AB类功率放大器而配置的。第二功率放大器320可以是按C类功率放大器而配置的。
根据实施例，功率组合网络330可以指示用于互连第一端、第二端和第三端的结构。在本文中，第一端可以连接到从第一功率放大器310延伸并且互连第一匹配网络340和节点A的第一路径。第二端可以连接到从第二功率放大器320延伸并且互连第二匹配网络347和节点B的第二路径。第三端可以指示Doherty功率放大器300的输出端，并且Doherty功率放大器300的输出端可以与具有阻抗ZL的负载连接。如图2b中说明的，功率组合网络330可以包括使用电流求和的功率组合网络和使用电压求和的功率组合网络。将在图5a和图5b中描述其细节。
根据实施例，第一匹配网络340可以指示用于负载调制的配置。例如，第一匹配网络340可以是传输线。此后，第一匹配网络340可以被称为第一传输线。对于负载调制，第一匹配网络340可以是按特定条件的特性而配置的。
根据实施例，相位补偿345可以指示用于补偿第一功率放大器310与第二功率放大器320之间的相位差的配置。例如，相位补偿345可以是传输线。此后，相位补偿345可以被称为第二传输线。
根据实施例，第二匹配网络347可以指示用于负载调制的配置。例如，第二匹配网络347可以是传输线。然而，为了在本公开中易于说明，它可以是用于在不改变从第二功率放大器320输出的信号的特性的情况下递送信号的传输线。因此，可以不描绘第二匹配网络347。然而，本公开不限于此，并且为了更精确的阻抗匹配，第二匹配网络347可以是按特定条件的特性而配置的。
根据实施例，共模网络350可以是任意电抗元件。例如，共模网络350可以是阻抗值为jX的元件。在本文中，j可以表示虚数单位，并且X可以表示随机常数。共模网络350可以是作为如图4b所描述的集总(lumped)元件的电容器或电感器，并且可以是作为在高频信号中基本上作为电容器或电感器工作的分布式元件的传输线。另外，共模网络350可以包括集总元件和分布式元件的组合。将在图4a和图4b中阐明关于共模网络350的共模特性和结构的描述。
根据实施例，共模网络350可以设置在节点A与节点B之间。例如，假如互连节点A和节点B的互连路径是第三路径，则共模网络350可以设置在第三路径上。共模网络350可以通过将要描述的共模特性在特定条件下使第一路径和第二路径电分离。换句话说，共模网络350可以构建电墙以使第三路径电断开。将在图4a中说明其细节。
图4a示出了根据本公开的实施例的用于描述共模网络的共模特性的示例。可以以与图3的共模网络350相同的方式理解图4a的共模网络450。图4a描绘了共模网络450与相邻节点(例如，节点A和节点B)之间的连接，并且为了易于描述省略了其他连接。
参照图4a，在设置于节点A与节点B之间的图400和图405中描绘了共模网络450。在本文中，图400和图405可以是电学上相同的等效电路。为了说明共模网络450的共模特性，假定共模网络450的S参数是SCOM，节点A的电压是V0，节点B的电压是V0，从节点A流向共模网络450的电流是I0，并且从节点B流向共模网络450的电流是I0。
任意电路(例如，共模网络450)可以构建在两个对称节点之间的对称平面上阻断电流的电墙。沿着所构建的电墙，共模网络450可以被划分成S参数为SCOM`的两个配置。换句话说，共模网络450可以是以节点A与节点B之间的对称结构配置的。根据电压的定义，可能不产生电位差，并且VAB＝0。另外，在相反方向上流动的电流被抵消，因此IAB＝0。也就是说，从节点A朝向节点B或从节点B朝向节点A流动的电流分量可以是0。
如上所述，在连接两个不同节点的网络(例如，共模网络450)中，如果在两个节点处电位相同并且电流的幅度相同但是相位相反(即，相反方向的电流)，则可以构建电墙并且将其划分成两个相同网络。此后，在图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b、图8a、图8b、图8c和图9中描述用于通过基于这种特性划分成不同路径来改进更宽退避区域中的效率的Doherty功率放大器的结构。
图4b示出了根据本公开的实施例的共模网络的结构的示例。图4b示出了用于配置共模网络450的各种示例。然而，不仅在图4b所示的结构中解释根据本公开的实施例的使用共模网络的Doherty功率放大器的共模网络。也就是说，具有电学上相同的含义的配置可以被理解为本公开的实施例。
根据实施例，共模网络450可以包括集总元件。例如，共模网络450可以包括具有电容C的电容器452。作为另一示例，共模网络450可以包括具有电感L的电感器454。另外，共模网络450可以包括未描绘的电容器和电感器的组合。
另外，共模网络450可以包括分布式元件。例如，共模网络450可以包括传输线456。在本文中，传输线可以被配置有Z0的特性阻抗和θ°的电长度。
另外，共模网络450可以包括集总元件和分布式元件的组合。例如，共模网络450可以包括电容器和传输线的组合458。另外，共模网络450可以包括电感器和传输线的组合460。
如图4b所示，共模网络450可以包括集总元件或分布式元件中的至少一者。换句话说，共模网络450可以通过至少一个电容器、至少一个电感器或至少一条传输线的组合来配置。
图5a示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器的功率放大器的输出端之间的耦合的示例。图5a的Doherty功率放大器包括根据电流求和的功率组合网络。换句话说，图5a示出了包括图2b的功率组合网络231的Doherty功率放大器的示例。此后，根据电流求和的功率组合网络被称为第一功率组合网络。
参照图5a，Doherty功率放大器500可以包括功率分配器或RF功率分配器、第一功率放大器510、第二功率放大器520、第一功率组合网络530、第一匹配网络540、相位补偿545和共模网络550。第一功率放大器510可以被称为主PA、主放大器或载波PA。第二功率放大器520可以被称为辅助PA、辅助放大器或峰化PA。
根据实施例，第一功率放大器510可以相对于从功率分配器分配和输入的信号(例如，RF信号)放大功率。第一功率放大器510可以经由第一匹配网络540将放大后的输出信号提供给第一功率组合网络530。假如在第一匹配网络540的两端当中靠近第一功率组合网络530的一端处的任意点是节点A，则连接节点A和第一功率组合网络530的第一端或端口的路径可以被称为第一路径。第二功率放大器520可以接收从功率分配器分配和输入并且通过相位补偿545在相位上补偿的信号。第二功率放大器520可以放大所输入的信号的功率并且将其提供给第一功率组合网络530。假如第二功率放大器520的输出端与第一功率组合网络530之间的任意点是节点B，则连接节点B和第一功率组合网络530的第二端或端口的路径可以被称为第二路径。根据实施例，第一功率放大器510可以是按AB类功率放大器而配置的。第二功率放大器520可以是按C类功率放大器而配置的。
根据实施例，第一功率组合网络530可以包括组合电路531以及第一阻抗匹配电路533和第二阻抗匹配电路535。组合电路531可以指示用于在一个节点处互连第一端、第二端和第三端的结构。在本文中，第一端可以连接到从第一功率放大器510延伸并且互连第一匹配网络540、节点A和第一阻抗匹配电路533的第一路径。第二端可以连接到从第二功率放大器520延伸并且互连节点B和第二阻抗匹配电路535的第二路径。第三端可以指示Doherty功率放大器500的输出端，并且Doherty功率放大器500的输出端可以与阻抗RL的负载连接。此时，第一阻抗匹配电路533和第二阻抗匹配电路535可以指示用于使节点A的电压VA和节点B的电压VB变得相同的传输线。为了易于说明，图5a将第一阻抗匹配电路533示出为特性阻抗为ZC且电长度为90°的传输线，并且将第二阻抗匹配电路535示出为特性阻抗为ZP且电长度为90°的传输线。如上所述，作为电流求和功率组合网络的第一功率组合网络530可以包括用于将与功率放大器连接的第一端和第二端与输出端连接的组合网络531。另外，第一功率组合网络530可以包括用于使从功率放大器的输出端延伸的路径(例如，第一路径、第二路径)之间的节点(例如，节点A和节点B)电位差变成零的第一阻抗匹配电路533和第二阻抗匹配电路535。
根据实施例，第一匹配网络540可以指示用于负载调制的配置。例如，第一匹配网络540可以是传输线。此后，第一匹配网络540可以被称为第一传输线。对于负载调制，第一匹配网络540可以是按特定条件的特性而配置的。例如，第一匹配网络540可以是具有特性阻抗Ropt和电长度θoffset°的传输线。
根据实施例，相位补偿545可以指示用于补偿第一功率放大器510与第二功率放大器520之间的相位差的配置。在本文中，第一功率放大器510与第二功率放大器520之间的相位差可以指示根据第一匹配网络504发生的相位差。相位补偿545可以是传输线。此后，相位补偿545可以被称为第二传输线。例如，相位补偿545可以是用以补偿相位差的电长度θoffset°的传输线。
根据实施例，共模网络550可以是任意电抗元件。例如，共模网络550可以是阻抗值为jX的元件。在本文中，j可以表示虚数单位，并且X可以表示随机常数。共模网络550可以是作为集总元件的电容器或电感器，并且可以是作为在高频信号中基本上作为电容器或电感器工作的分布式元件的传输线。另外，共模网络550可以包括集总元件和分布式元件的组合。
根据实施例，共模网络550可以设置在节点A与节点B之间。例如，假如互连节点A和节点B的互连路径是第三路径，则共模网络550可以设置在第三路径上。共模网络550可以通过共模特性在特定条件下使第一路径和第二路径电分离。在本文中，特定条件可以指示节点A和节点B的电位相同，电流的幅度相同，但是相位相反(即，相反方向的电流)。换句话说，共模网络550可以构建电墙以使第三路径电断开。
图5b示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器的功率放大器的输出端之间的耦合的另一示例。图5b的Doherty功率放大器包括根据电压求和的功率组合网络。换句话说，图5b示出了包括图2b的功率组合网络232的Doherty功率放大器的示例。此后，根据电压求和的功率组合网络被称为第二功率组合网络。
参照图5b，Doherty功率放大器500可以包括功率分配器或RF功率分配器、第一功率放大器510、第二功率放大器520、第二功率组合网络532、第一匹配网络540、相位补偿545和共模网络550。第一功率放大器510可以被称为主PA、主放大器或载波PA。第二功率放大器520可以被称为辅助PA、辅助放大器或峰化PA。
根据实施例，第一功率放大器510可以相对于从功率分配器分配和输入的信号(例如，RF信号)放大功率。第一功率放大器510可以经由第一匹配网络540将放大后的输出信号提供给第二功率组合网络532。假如在第一匹配网络540的两端当中靠近第二功率组合网络532的一端处的任意点是节点A，则连接节点A和第二功率组合网络532的第一端或端口的路径可以被称为第一路径。第二功率放大器520可以接收从功率分配器分配和输入并且通过相位补偿545在相位上补偿的信号。第二功率放大器520可以放大所输入的信号的功率并且将其提供给第二功率组合网络532。假如第二功率放大器520的输出端与第二功率组合网络532之间的任意点是节点B，则连接节点B和第二功率组合网络532的第二端或端口的路径可以被称为第二路径。根据实施例，第一功率放大器510可以是按AB类功率放大器而配置的。第二功率放大器520可以是按C类功率放大器而配置的。
根据实施例，第二功率组合网络532可以包括多个变压器。第二功率组合网络532可以包括互连第一端和第三端的第一变压器以及互连第二端和第三端的第二变压器。在本文中，第一端可以连接到从第一功率放大器510延伸并且互连第一匹配网络540和节点A的第一路径。第二端可以连接到从第二功率放大器520延伸并且互连节点B的第二路径。第三端可以指示Doherty功率放大器500的输出端，并且Doherty功率放大器500的输出端可以与输出端阻抗RL连接。根据实施例，第二功率组合网络532的多个变压器可以是按用于使节点A的电压VA和节点B的电压VB变得相同的匝数比而配置的。换句话说，基于节点534区分的第一变压器的匝数比和第二变压器的匝数比可以是彼此不同的。如上所述，与第一功率组合网络530不同，作为电压求和功率组合网络的第二功率组合网络532可以不包括第一阻抗匹配电路533和第二阻抗匹配电路535。这是因为第二功率组合网络532可以基于第一变压器和第二变压器的匝数比来设计节点A和节点B的电位差0。根据实施例，功率组合网络532的变压器可以被配置有传输线。也就是说，变压器可以是根据相邻传输线的电磁感应而配置的。例如，传输线可以扭转(即，螺旋)以形成变压器，并且匝数比可以依据扭转程度而不同。
根据实施例，第一匹配网络540可以指示用于负载调制的配置。例如，第一匹配网络540可以是传输线。此后，第一匹配网络540可以被称为第一传输线。对于负载调制，第一匹配网络340可以是按特定条件的特性而配置的。例如，第一匹配网络540可以是具有特性阻抗Ropt和电长度θoffset°的传输线。
根据实施例，相位补偿545可以指示用于补偿第一功率放大器510与第二功率放大器520之间的相位差的配置。在本文中，第一功率放大器510与第二功率放大器520之间的相位差可以指示根据第一匹配网络540发生的相位差。相位补偿545可以是传输线。此后，相位补偿545可以被称为第二传输线。例如，相位补偿545可以是用以补偿相位差的电长度θoffset°的传输线。
根据实施例，共模网络550可以是任意电抗元件。例如，共模网络550可以是阻抗值为jX的元件。在本文中，j可以表示虚数单位，并且X可以表示随机常数。共模网络550可以是作为集总元件的电容器或电感器，并且可以是作为在高频信号中基本上作为电容器或电感器工作的分布式元件的传输线。另外，共模网络550可以包括集总元件和分布式元件的组合。
根据实施例，共模网络550可以设置在节点A与节点B之间。例如，假如互连节点A和节点B的互连路径是第三路径，则共模网络550可以设置在第三路径上。共模网络550可以通过共模特性在特定条件下使第一路径和第二路径电分离。在本文中，特定条件可以指示节点A和节点B的电位相同，电流的幅度相同，但是相位相反(即，相反方向的电流)。换句话说，共模网络550可以构建电墙以使第三路径电断开。
图6a示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第一状态下的操作的示例。图6b示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第二状态下的操作的示例。
可以以与图5a的Doherty功率放大器500相同的方式理解图6a的Doherty功率放大器600和图6b的Doherty功率放大器605。因此，可以以与图5a的Doherty功率放大器500相同的方式理解关于Doherty功率放大器600和Doherty功率放大器605的结构的细节。此后，将描述第一状态的Doherty功率放大器600和第二状态的Doherty功率放大器605的操作过程，并且省略与图5a中的描述相同的描述。在本文中，第一状态可以指示高功率(HP)状态，而第二状态可以指示低功率(LP)状态。可以基于最大输出功率相对地确定HP和LP。例如，HP(即，第一状态)可以指示最大输出功率。另外，LP(即，第二状态)可以指示低于最大输出功率并且没有从辅助放大器输出的功率的功率区域。
参照图6a，Doherty功率放大器600可以包括功率分配器或RF功率分配器、第一功率放大器610、第二功率放大器620、第一功率组合网络630、第一匹配网络640(即，第一传输线)、相位补偿645(即，第二传输线)和共模网络650。
根据实施例，在第一状态(即，HP状态)下，Doherty功率放大器600的第一功率放大器610和Doherty功率放大器600的第二功率放大器620的输出功率幅度比可以被定义为1:β。在本文中，β可以指示功率与参考功率(例如，第一功率放大器的输出功率)之比。例如，在对称Doherty功率放大器中，β可以是1。另外，例如，在不对称Doherty功率放大器中，β可以是小于1或大于1的值。如果第一功率放大器610和第二功率放大器620分别是P0和βP0，则在第一状态下第一功率放大器610和第二功率放大器620的最佳负载阻抗可以被确定为Ropt和Ropt/β。对于最佳负载阻抗，第一匹配网络640可以是具有特性阻抗Ropt和电长度θoffset°的传输线。另外，相位补偿645可以是电长度θoffset°的传输线，以补偿因第一匹配网络640而发生的相位差。
根据实施例，对于用于使通过从第一功率放大器610的输出端延伸而形成的第一路径和通过从第二功率放大器620的输出端延伸而形成的第二路径分离的条件(即，节点A与节点B之间的电位差是0)，第一阻抗匹配电路633与第二阻抗匹配电路635之间的关系由以下式1给出。
[式1]
ZC可以表示第一阻抗匹配电路633的特性阻抗，ZP可以表示第二阻抗匹配电路635的特性阻抗，β可以表示第一功率放大器610和第二功率放大器620在第一状态下的输出功率比，RL可以表示连接到Doherty功率放大器600的输出端的负载阻抗，并且Ropt可以表示第一功率放大器610在第一状态下的最佳负载阻抗。在本文中，RL和Ropt被假定为仅包括电阻分量的阻抗以易于计算。
根据上述式，如果第一阻抗匹配电路633和第二阻抗匹配电路635满足β:1的阻抗比关系，则节点A与节点B之间的电位差VAB可以是0，并且节点A与节点B之间的电流IAB可以是0。在这种情况下，共模网络650可以构建电墙。由于共模网络650作为非电力地存在的配置来工作，所以第一功率放大器610的输出端和第二功率放大器620的输出端(即，第一路径和第二路径)可以分离。结果，最佳负载阻抗Ropt可以被施加到第一功率放大器610的输出端，并且最佳负载阻抗β-1Ropt也可以被施加到第二功率放大器620的输出端。因此，Doherty功率放大器600可以在第一状态下输出最佳功率。
根据实施例，在第二状态(即，LP状态)下，可以控制Doherty功率放大器600的第二功率放大器620不工作。如果第二功率放大器620不工作，则从第二功率放大器620的输出端的角度看的阻抗可以是无穷大∞。在第二状态下，第一功率放大器610的输出功率可以降低至k-1P0。在这种情况下，被观察为节点A处的负载的阻抗Zc`可以由以下式给出。
[式2]
ZC`＝(β+1)-1Ropt+jβ2(β+1)-2X
ZC`可以表示在第二状态下被观察为节点A处的负载的阻抗，β可以表示第一功率放大器610和第二功率放大器620的功率比，j可以表示虚数单位，X可以表示共模网络650的电抗，并且Ropt可以表示第一功率放大器610在第一状态下的最佳负载阻抗。ZC`可以是根据观察节点A的等效电路(或端口网络系统分析)而计算出的。
如果第一功率放大器610的输出功率降低了k-1的倍数，则第一功率放大器610的输出端的最佳负载阻抗可以被确定为增大(即，调制)了k倍的值kRopt。因此，第一匹配网络640可以满足基于以下式的阻抗变换关系以为第一功率放大器610的输出端提供最佳负载阻抗。
[式3]
ZC`可以表示在第二状态下被观察为节点A处的负载的阻抗的复共轭，j可以表示虚数单位，k可以表示阻抗调制率，并且Ropt可以表示第一功率放大器610在第一状态下的最佳负载阻抗。
考虑上述式和传输线理论，可以将共模网络650的电抗分量X和第一匹配网络640的电长度θoffset°的式写为以下式。
[式4]
θ°offsset可以表示第一匹配网络640的电长度，β可以表示第一功率放大器610和第二功率放大器620在第一状态下的输出功率比，k可以表示阻抗调制率，并且Ropt可以表示第一功率放大器610在第一状态下的最佳负载阻抗。
考虑上文，如果Doherty功率放大器600处于第一状态(HP)，则从第一功率放大器610的输出端延伸的第一路径和从第二功率放大器620的输出端延伸的第二路径可以通过共模网络650的共模特性电分离。通过设计使电流求和功率组合网络630的第一阻抗匹配电路633和第二阻抗匹配电路635电分离的阻抗值以满足特定条件，可以为第一功率放大器610和第二功率放大器620施加最佳负载阻抗。因此，第一状态的Doherty功率放大器600可以输出最大输出功率。
另外，如果Doherty功率放大器600处于第二状态(LP)，则第二功率放大器620可以不工作。为了将最佳负载阻抗施加到第一功率放大器610的降低的输出功率，可以基于传输线理论确定第一匹配网络640和共模网络650。此时，可以以特定率(即，调制率k)对用于降低的输出功率的最佳负载阻抗进行调制，并且可以扩展Doherty功率放大器600的用于基于调制率提供改进的效率的退避区域。在这方面，退避功率Pbackoff可以由具有k和β的以下式给出。在本文中，退避功率可以指示具有最大效率的两个输出功率点与最大输出功率之间的差值。
[式5]
Pbackoff(dB)＝10logk+10log(β+1)
Pbackoff可以表示指示用于改进Doherty功率放大器的效率的退避范围的功率，β可以表示第一功率放大器610和第二功率放大器620在第一状态下的输出功率比，并且k可以表示指示阻抗调制率的常数。简而言之，Doherty功率放大器的退避功率Pbackoff可以由从Doherty功率放大器的第一功率放大器的输出端观察到的阻抗(即，负载阻抗)的调制率k以及第一功率放大器与第二功率放大器之间的功率比β确定。在设计功率放大器时，可以基于功率放大器的工作区域和工作状态确定k和β。
如上，根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器可以使用电流求和功率组合和共模特性来在功率放大器的第一状态下输出最大输出功率，而在第二状态下在宽退避区域中实现高效率。因此，本公开的功率放大器可以支持具有根据调制阶数要求的高PAPR的信号，并且也通过最小化功率使用来改进包括功率放大器的电子设备的电池效率。
图7a示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第一状态下的操作的另一示例。图7b示出了根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器在第二状态下的操作的另一示例。
可以以与图5b的Doherty功率放大器500相同的方式理解图7a的Doherty功率放大器700和图7b的Doherty功率放大器705。因此，可以以与图5b的Doherty功率放大器500相同的方式理解关于Doherty功率放大器700和Doherty功率放大器705的结构的细节。此后，将描述第一状态的Doherty功率放大器700和第二状态的Doherty功率放大器705的操作过程，并且省略与图5a中的描述相同的描述。在本文中，第一状态可以指示HP状态，而第二状态可以指示LP状态。可以基于最大输出功率相对地确定HP和LP。例如，HP(即，第一状态)可以指示最大输出功率区域。另外，LP(即，第二状态)可以指示低于最大输出功率并且没有从辅助放大器输出的功率的功率区域。
参照图7a，Doherty功率放大器700可以包括功率分配器或RF功率分配器、第一功率放大器710、第二功率放大器720、第二功率组合网络732、第一匹配网络740(即，第一传输线)、相位补偿745(即，第二传输线)和共模网络750。
根据实施例，在第一状态(即，HP状态)下，Doherty功率放大器700的第一功率放大器710和Doherty功率放大器700的第二功率放大器720的输出功率幅度比可以被定义为1:β。在本文中，β可以指示功率对照参考功率(例如，第一功率放大器710的输出功率)之比。例如，在对称Doherty功率放大器中，β可以是1。另外，例如，在不对称Doherty功率放大器中，β可以是小于1或大于1的值。如果第一功率放大器710和第二功率放大器720分别是P0和βP0，则在第一状态下第一功率放大器710和第二功率放大器720的最佳负载阻抗可以被确定为Ropt和Ropt/β。对于最佳负载阻抗，第一匹配网络740可以是具有特性阻抗Ropt和电长度θoffset°的传输线。另外，相位补偿745可以是电长度θoffset°的传输线，以补偿因第一匹配网络740而发生的相位差。
根据实施例，对于用于使通过从第一功率放大器710的输出端延伸而形成的第一路径和通过从第二功率放大器720的输出端延伸而形成的第二路径分离的条件(即，节点A与节点B之间的电位差是0)，如果第二功率组合网络732的第一端与第三端之间的第一变压器的匝数比被设置为1:N，则第二端与第三端之间的第二变压器的匝数比可以被设置为1:Nβ。在本文中，可以基于节点734区分第一变压器和第二变压器。在这样做时，考虑如图2b中提到的施加到阻抗变压器的每个端的阻抗之间的关系，N由以下式给出。
[式6]
N可以表示第一变压器的第三端至第一端的匝数比，β可以表示第一功率放大器710和第二功率放大器720在第一状态下的输出功率比，RL可以表示连接到Doherty功率放大器700的输出端的负载阻抗，并且Ropt可以表示第一功率放大器710在第一状态下的最佳负载阻抗。在本文中，RL和Ropt被假定为仅包括电阻分量的阻抗以易于计算。
根据上述式，如果第一变压器和第二变压器满足匝数比关系，则节点A与节点B之间的电位差VAB可以是0，并且节点A与节点B之间的电流IAB可以是0。因此，共模网络750可以构建电墙。由于共模网络750作为非电力地存在的配置进行工作，所以第一功率放大器710的输出端和第二功率放大器720的输出端(即，第一路径和第二路径)可以分离。结果，最佳负载阻抗Ropt可以被施加到第一功率放大器710的输出端，并且最佳负载阻抗β-1Ropt也可以被施加到第二功率放大器720的输出端。因此，Doherty功率放大器700可以在第一状态下输出最佳功率。
根据实施例，在第二状态(即，LP状态)下，可以控制Doherty功率放大器700的第二功率放大器720不工作。如果第二功率放大器720不工作，则从第二功率放大器720的输出端观察到的阻抗可以是无穷大∞。在第二状态下，第一功率放大器710的输出功率可以降低至k-1P0。在这种情况下，被观察为节点A处的负载的阻抗Zc`可以由以下式给出。
[式7]
ZC`＝(β+1)-1Ropt+jβ2(β+1)-2X
ZC`可以表示在第二状态下被观察为节点A处的负载的阻抗，β可以表示第一功率放大器710和第二功率放大器720在第一状态下的输出功率比，j可以表示虚数单位，X可以表示共模网络750的电抗，并且Ropt可以表示第一功率放大器710在第一状态下的最佳负载阻抗。ZC可以是根据等效电路或端口网络系统分析而计算出的。
如果第一功率放大器710的输出功率降低了k-1倍数，则第一功率放大器710的输出端的最佳负载阻抗可以被确定为增大(即，调制)了k倍的值kRopt。考虑图6a和图6b中描述的式和传输线理论，可以将共模网络750的电抗分量X和第一匹配网络740的电长度θoffset°的各式写为以下式，以便为第一功率放大器710的输出端提供最佳负载阻抗。
[式8]
θ°offset可以表示第一匹配网络740的电长度，β可以表示第一功率放大器710和第二功率放大器720在第一状态下的输出功率比，k可以表示阻抗调制率，并且Ropt可以表示第一功率放大器710在第一状态下的最佳负载阻抗。
考虑上文，如果Doherty功率放大器700处于第一状态(HP)，则从第一功率放大器710的输出端延伸的第一路径和从第二功率放大器720的输出端延伸的第二路径可以通过共模网络750的共模特性电分离。通过设计使电流求和功率组合网络732电分离的第一变压器和第二变压器以满足特定条件，可以为第一功率放大器710和第二功率放大器720施加最佳负载阻抗。因此，第一状态的Doherty功率放大器700可以输出最大输出功率。
另外，如果Doherty功率放大器700处于第二状态(LP)，则第二功率放大器720可以不工作。为了将最佳负载阻抗施加到第一功率放大器710的降低的输出功率，可以基于传输线理论确定第一匹配网络740和共模网络750。此时，可以以特定比(即，调制率k)对用于降低的输出功率的最佳负载阻抗进行调制，并且可以扩展Doherty功率放大器700的用于基于调制率提供改进的效率的退避区域。在这方面，退避功率Pbackoff可以由具有k和β的以下式给出。在本文中，退避功率可以指示具有最大效率的两个输出功率点与最大输出功率之间的差值。
如上，根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器可以使用电压求和功率组合和共模特性来在功率放大器的第一状态下输出最大输出功率，而在第二状态下在宽退避区域中实现高效率。因此，本公开的功率放大器可以支持具有根据调制阶数要求的高PAPR的信号，并且也通过最小化功率使用来改进包括功率放大器的电子设备的电池效率。
图8a是示出了根据本公开的实施例的基于输入电压的功率放大器的负载阻抗的示例的曲线图。图8a的输入电压指示基于被施加到每个功率放大器(例如，图3的Doherty功率放大器300的第一功率放大器310和第二功率放大器320、或图6a和图6b的Doherty功率放大器600的第一功率放大器610和第二功率放大器620、或图7a和图7b的Doherty功率放大器700的第一功率放大器710和第二功率放大器720)的输入端的电压的幅度的负载阻抗。为了易于说明，假定Doherty功率放大器的第一功率放大器(或主放大器、载波放大器)和第二功率放大器(或辅助放大器、峰化放大器)是对称的(β＝1)。
参照图8a，曲线图800包括实线和虚线，实线示出了基于第一功率放大器(即，载波PA)的输入电压的负载阻抗值，虚线示出了基于第二功率放大器(即，峰化PA)的输入电压的负载阻抗值。具体地，曲线图800可以示出第一线810、第二线820和第三线830，第一线810示出了在k(放大器的负载阻抗的调制率)为2的情况下的第一功率放大器，第二线820示出了在k为3的情况下的第一功率放大器，第三线830示出了在k为4的情况下的第一功率放大器。它还示出了第四线815、第五线825和第六线835，第四线815示出了在k为2的情况下的第二功率放大器，第五线825示出了在k为3的情况下的第二功率放大器，第六线835示出了在k为4的情况下的第二功率放大器。曲线图800的水平轴可以指示放大器的输入端电压的电压(单位：V)，而垂直轴可以指示负载阻抗(单位：Ω)。
参照第一线810，如果第一功率放大器的输入电压幅度是最大VIN,MAX，则可以以大约Ropt值产生负载阻抗。另外，随着第一功率放大器的输入电压的幅度逐渐地减小，负载阻抗可以收敛到大约2Ropt值。此时，负载阻抗开始收敛的定时可以是第一功率放大器的输入电压幅度大约VIN,MAX/2。相比之下，参照第四线815，如果第二功率放大器的输入电压幅度是最大VIN,MAX，则可以类似于第一功率放大器以大约Ropt值产生负载阻抗。然而，随着第二功率放大器的输入电压的幅度逐渐地减小，负载阻抗可以收敛至无穷大∞。也就是说，比较第一线810和第四线815，如果根据本公开的实施例的Doherty功率放大器处于第一状态(即，HP状态)，则Doherty功率放大器的第一功率放大器和第二功率放大器都可以被形成有大约Ropt值的负载阻抗。另外，如果根据本公开的实施例的Doherty功率放大器处于第二状态(即，LP状态)，则Doherty功率放大器的第一功率放大器可以被形成有大约2Ropt值的负载阻抗，而第二功率放大器可以被形成有无穷大∞的负载阻抗。
参照第二线820，如果第一功率放大器的输入电压幅度是最大VIN,MAX，则可以以大约Ropt值产生负载阻抗。另外，随着第一功率放大器的输入电压幅度逐渐地减小，负载阻抗可以收敛到大约3Ropt值。此时，如果第一功率放大器的输入电压幅度是大约VIN,MAX/2与大约VIN,MAX/4之间的值，则负载阻抗可以开始收敛。相比之下，参照第五线825，如果第二功率放大器的输入电压幅度是最大VIN,MAX，则可以类似于第一功率放大器以大约Ropt值产生负载阻抗。然而，随着第二功率放大器的输入电压的幅度逐渐地减小，负载阻抗可以收敛至无穷大∞。也就是说，比较第二线820和第五线825，如果根据本公开的实施例的Doherty功率放大器处于第一状态(即，HP状态)，则Doherty功率放大器的第一功率放大器和第二功率放大器都可以被形成有大约Ropt值的负载阻抗。另外，如果根据本公开的实施例的Doherty功率放大器处于第二状态(即，LP状态)，则Doherty功率放大器的第一功率放大器可以被形成有大约3Ropt值的负载阻抗，而第二功率放大器可以被形成有无穷大∞的负载阻抗。
参照第三线830，如果第一功率放大器的输入电压幅度是最大VIN,MAX，则可以以大约Ropt值产生负载阻抗。另外，随着第一功率放大器的输入电压幅度逐渐地减小，负载阻抗可以收敛到大约4Ropt值。此时，如果第一功率放大器的输入电压幅度是大约VIN,MAX/4，则负载阻抗可以开始收敛。相比之下，参照第六线835，如果第二功率放大器的输入电压幅度是最大VIN,MAX，则可以类似于第一功率放大器以大约Ropt值产生负载阻抗。然而，随着第二功率放大器的输入电压的幅度逐渐地减小，负载阻抗可以收敛至无穷大∞。也就是说，比较第三线830和第六线835，如果根据本公开的实施例的Doherty功率放大器处于第一状态(即，HP状态)，则Doherty功率放大器的第一功率放大器和第二功率放大器都可以被形成有大约Ropt值的负载阻抗。另外，如果根据本公开的实施例的Doherty功率放大器处于第二状态(即，LP状态)，则Doherty功率放大器的第一功率放大器可以被形成有大约4Ropt值的负载阻抗，而第二功率放大器可以被形成有无穷大∞的负载阻抗。
图8b是示出了根据本公开的实施例的基于输入电压的第一功率放大器的负载阻抗变化的示例的曲线图。
参照曲线图850，示出了第一线851、第二线853和第三线855，第一线851示出了在负载阻抗的调制率k为2的情况下第一功率放大器的负载阻抗变化，第二线853示出了在k为3的情况下第一功率放大器的负载阻抗变化，第三线855示出了在k为4的情况下第一功率放大器的负载阻抗变化。参照第一线851，第一功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态(即，HP)下的Ropt与第二状态(即，LP)下的2Ropt之间的值。参照第二线853，第一功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态下的Ropt与第二状态下的3Ropt之间的值。参照第三线855，第一功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态下的Ropt与第二状态下的4Ropt之间的值。换句话说，第一线851至第三线855可以根据k值确定负载阻抗的范围。在所确定的范围内，负载阻抗可以基于功率放大器状态(即，输出功率幅度)确定负载阻抗值。另外，可以根据负载阻抗的调制率k确定在效率上改进的退避区域。
图8c是示出了根据本公开的实施例的基于输入电压的第二功率放大器的负载阻抗变化的示例的曲线图。
参照曲线图860，如果共模网络的电抗是电容性的，则示出了第一线861、第二线863和第三线865，第一线861示出了在负载阻抗的调制率k为2的情况下第二功率放大器的负载阻抗变化，第二线863示出了在k为3的情况下第二功率放大器的负载阻抗变化，第三线865示出了在k为4的情况下第二功率放大器的负载阻抗变化。参照第一线861，第二功率放大器的负载阻抗可以被产生为第一状态(即，HP)下的Ropt与第二状态(即，LP)下的∞之间的值。第一线861可以是以相位值被固定为零的直线而形成的。参照第二线863，第二功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态下的Ropt与第二状态下的∞之间的值。参照第三线865，第二功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态下的Ropt与第二状态下的∞之间的值。第三线865可以是以相位值改变的曲线而形成的，并且可以被形成有比第二线863更大的相位值变化。另外，参照第二线863和第三线865，共模网络的电抗是电容性的，并且第二功率放大器的负载阻抗可以具有与共模网络的电抗相反的正电抗值。也就是说，第二功率放大器的负载阻抗可以随正相位值而改变。
参照曲线图870，如果共模网络的电抗是电感性的，则示出了第四线871、第五线873和第六线875，第四线871示出了在负载阻抗的调制率k为2的情况下第二功率放大器的负载阻抗变化，第五线873示出了在k为3的情况下第二功率放大器的负载阻抗变化，第六线875示出了在k为4的情况下第二功率放大器的负载阻抗变化。参照第五线871，第二功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态(即，HP)下的Ropt与第二状态(即，LP)下的∞之间的值。第四线871可以是以相位值被固定为零的直线而形成的。参照第五线873，第二功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态下的Ropt与第二状态下的∞之间的值。第五线873可以是以相位值改变的曲线而形成的。参照第六线875，第二功率放大器的负载阻抗可以被形成为第一状态下的Ropt与第二状态下的∞之间的值。第六线875可以是被形成为相位值改变的曲线，并且可以被形成有比第五线873更大的相位值变化。另外，参照第五线873和第六线875，共模网络的电抗是电感性的，并且第二功率放大器的负载阻抗可以具有与共模网络的电抗相反的负电抗值。也就是说，第二功率放大器的负载阻抗可以随负相位值而改变。
如上，根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器可以使用电压求和功率组合和共模特性来在功率放大器的第一状态下输出最大输出功率。另外，功率放大器可以通过在第二状态下调整负载阻抗的调制率来实现宽退避区域。在本文中，负载阻抗的调制率可以与共模网络和第一匹配网络相关。随着负载阻抗的调制率被调整，退避功率值可以被调整。此后，将在图9中说明PAE的基于调制率变化的变化。
图9是示出了根据本公开的实施例的基于使用共模的Doherty功率放大器的输入电压的PAE的示例的曲线图。在本文中，使用共模的Doherty功率放大器可以指示将共模网络连接到Doherty功率放大器的第一功率放大器和第二功率放大器的每个输出端的结构。为了易于描述，描述了假定Doherty功率放大器的第一功率放大器和第二功率放大器是对称的(β＝1)。曲线图900的水平轴指示放大器的输入电压的幅度(单位：V)，而垂直轴指示PAE(单位：％)。
参照曲线图900，示出了第一线910、第二线920和第三线930，第一线910指示了在功率放大器的负载阻抗的调制率k为2的情况下的PAE变化，第二线920指示了在k为3的情况下的PAE变化，第三线930指示了在k为4的情况下的PAE变化。参照第一线910，如果放大器的输入电压的幅度是最大VIN，MAX(即，放大器的输出最大)，则可以以大约80％产生PAE。另外，如果放大器的输入电压的幅度是最大VIN,MAX/2，则可以类似于输入电压的最大幅度以大约80％产生PAE。这可以指示如果k＝2，则在放大器效率上改进的退避功率区域是大约6dB。参照第二线920，如果放大器的输入电压的幅度是最大VIN，MAX(即，放大器的输出最大)，则可以以大约80％产生PAE。另外，如果放大器的输入电压的幅度是大约VIN,MAX/2与大约VIN,MAX/4之间的值，可以类似于输入电压的最大幅度以大约80％产生PAE。这可以指示如果k＝3，则在放大器效率方面改进的退避功率区域以大约8dB产生。参照第三线930，如果放大器的输入电压的幅度是最大VIN，MAX(即，放大器的输出最大)，则可以以大约80％产生PAE。另外，如果放大器的输入电压的幅度是大约VIN,MAX/4的值，则可以类似于输入电压的最大幅度以大约80％产生PAE。这可以指示如果k＝4，则在放大器效率方面改进的退避功率区域是大约9dB。
如上，在根据本公开的实施例的与调制阻抗耦合的Doherty功率放大器中，随着放大器的负载阻抗的调制率被调整，可以调整负载阻抗值。具体地，在Doherty功率放大器的第二状态下，随着放大器的负载阻抗的调制率被调整，可以确定在其处第一功率放大器的负载阻抗按调制率收敛的值。因此，如图6b和图7b中说明的，通过调整共模网络的电抗和第一匹配网络的电长度，可以确定放大器负载阻抗的预定调制率k。另外，对放大器的负载阻抗进行调制可以指示调制率是可调整的并且改进的效率的退避功率区域值是可调整的。也就是说，可以通过扩展放大器的高效率退避区域来改进放大器性能。
与常规放大器结构(例如，AB类Doherty功率放大器)不同，根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器可以具有扩展的高效率退避区域。具体地，根据本公开的实施例的使用共模网络的Doherty功率放大器可以是布置将从第一功率放大器(或主放大器、载波放大器)的输出端延伸的第一路径和从第二功率放大器(或辅助放大器、峰化放大器)的输出端延伸的第二路径互连的共模网络的结构。本公开的Doherty功率放大器可以被设计为在第一状态(即，HP状态)下使用共模网络的共模特性来使第一路径和第二路径电分离并且为每个功率放大器施加最佳负载阻抗，从而在功率放大器的第一状态下输出最大输出功率。另外，本公开的Doherty功率放大器可以在第二状态(即，LP状态)下通过调整连接到共模网络和第一功率放大器的输出端的传输线(即，第一匹配网络)的元件值来确定负载阻抗的调制率，并且相应地实现在效率上改进的更宽退避区域。因此，本公开的功率放大器可以用在根据无线通信系统的发展而具有高PAPR的调制方案的信号中，并且将功耗降至最低。因此，包括根据本公开的实施例的Doherty功率放大器结构的电子设备(例如，基站、终端等)可以将功耗降至最低，减少发热，并且提高电池寿命。
图10示出了根据本公开的各种实施例的电子设备的功能配置。电子设备1010可以是基站或终端之一。根据实施例，电子设备1010可以是大规模MIMO单元(MMU)或mmWave设备。
参照图10，示出了电子设备1010的功能配置。电子设备1010可以包括天线单元1011、滤波器单元1012、RF处理单元1013和控制单元1014。
天线单元1011可以包括多个天线。天线执行用于通过无线信道来发送和接收信号的功能。天线可以包括形成在基板(例如，印刷电路板(PCB))上的导电图案或形成在导电图案中的辐射器。天线可以辐射上变频信号或者获得由其他设备通过无线信道辐射的信号。每个天线可以被称为天线元件或天线设备。在一些实施例中，天线单元1011可以包括其中排列有多个天线元件的天线阵列(例如，子阵列)。天线单元1011可以通过RF信号线与滤波器单元1012电连接。天线单元1011可以安装在包括多个天线元件的PCB上。PCB可以包括将每个天线元件与滤波器单元1012的滤波器连接的多条RF信号线。此类RF信号线可以被称为馈电网络。天线单元1011可以将接收到的信号提供给滤波器单元1012，或者通过空气辐射从滤波器单元1012提供的信号。
根据各种实施例的天线单元1011可以包括具有双极化天线的至少一个天线模块。例如，双极化天线可以是交叉极(x极)天线。双极化天线可以包括与不同极化相对应的两个天线元件。例如，双极化天线可以包括极化为+45°的第一天线元件和极化为-45°的第二天线元件。注意，极化可以是按除+45°和-45°外的其他正交极化而形成的。每个天线元件可以与馈电线连接，并且可以与滤波器单元1012、RF处理单元1013和控制单元1014电连接。
根据实施例，双极化天线可以是贴片天线(或微带天线)。具有贴片天线形式的双极化天线可以被容易地实现和集成为阵列天线。具有不同极化的两个信号可以被输入到相应的天线端口。每个天线端口对应于天线元件。为了高效率，要求优化具有不同极化的两个信号之间的共极化特性和交叉极化特性的关系。在双极化天线中，共极化特性指示特定极化分量的特性，而交叉极化特性指示除特定极化分量外的其他极化分量的特性。
滤波器单元1012可以执行滤波，以转发预定频率的信号。滤波器单元1012可以执行用于通过产生谐振来选择性地识别频率的功能。在一些实施例中，滤波器单元1012可以通过在结构上包括电介质的空腔来产生谐振。同样，在一些实施例中，滤波器单元1012可以通过产生电感或电容的元件来产生谐振。另外，在一些实施例中，滤波器单元1012可以包括诸如体声波(BAW)滤波器或表面声波(SAW)滤波器的弹性滤波器。滤波器单元1012可以包括带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器或带阻滤波器中的至少一者。也就是说，滤波器单元1012可以包括用于获取用于发送的频带或用于接收的频带的信号的RF电路。根据各种实施例的滤波器单元1012可以电连接天线单元1011和RF处理单元1013。
RF处理单元1013可以包括多个RF路径。RF路径可以是经由天线接收到的信号或经由天线辐射的信号通过的路径的单元。至少一个RF路径可以被称为RF链。RF链可以包括多个RF元件。RF元件可以包括放大器、混频器、振荡器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)等。例如，RF处理单元1013可以包括上变频器和DAC，该上变频器将基带的数字发送信号上变频成发送频率，该DAC将上变频后的数字发送信号转换成模拟RF发送信号。上变频器和DAC形成发送路径的一部分。发送路径还可以包括功率放大器(PA)或耦合器(或组合器)。另外，例如，RF处理单元1013可以包括ADC和下变频器，该ADC将模拟RF接收信号转换成数字接收信号，该下变频器将数字接收信号转换成基带的数字接收信号。ADC和下变频器形成接收路径的一部分。接收路径还可以包括低噪声放大器(LNA)或耦合器(或分配器)。RF处理单元的RF部分可以被实现在PCB上。电子设备1010可以包括其中依次堆叠有天线单元1011、滤波器单元1012和RF处理单元1013的结构。天线和RF处理单元的RF部分可以被实现在PCB上，并且滤波器可以重复地耦合在PCB与PCB之间以形成多个层。根据本公开的实施例的使用共模的Doherty功率放大器可以被包括在图10的RF处理单元1013中。
控制单元1014可以控制电子设备1010的一般操作。控制单元1014可以包括用于执行通信的各种模块。控制单元1014可以包括诸如调制解调器的至少一个处理器。控制单元1014可以包括用于数字信号处理的模块。例如，控制单元1014可以包括调制解调器。在数据发送时，控制单元1014通过对发送位串进行编码和调制来产生复杂符号。另外，例如，在数据接收时，控制单元1014可以通过对基带信号进行解调和解码来恢复接收位串。控制单元1014可以执行通信标准所要求的协议栈的功能。
图10已经描述了作为用于利用本公开的放大器结构的设备的电子设备1010的功能配置。然而，图10中示出的示例只是用于利用图1至图9中描述的根据本公开的实施例的Doherty功率放大器结构以及包括该Doherty功率放大器结构的电子设备的示例性配置，并且本公开的实施例不限于图10中示出的设备的组件。因此，根据本公开的实施例的Doherty功率放大器结构、包括该Doherty功率放大器结构的电子设备、以及包括该Doherty功率放大器结构的其他配置的通信设备也可以被理解为本公开的实施例。
根据如上面阐述的本公开的实施例，一种无线通信系统的Doherty功率放大器可以包括：第一功率放大器；第二功率放大器；第一传输线，该第一传输线连接到第一功率放大器的输出端；第二传输线，该第二传输线连接到第二功率放大器的输入端；第一网络；以及第二网络，第一网络可以互连与第一传输线的一端连接的第一节点和与第二功率放大器的输出端连接的第二节点，第一传输线的一端可以定位在相对于第一功率放大器的输出端的相对侧，并且第二网络可以连接第一节点、第二节点和作为Doherty功率放大器的输出端的第三节点。
在实施例中，第一功率放大器可以是AB类功率放大器，并且第二功率放大器可以是C类功率放大器。
在实施例中，第一网络可以包括集总元件、分布式元件、或集总元件和分布式元件的组合中的至少一者。
在实施例中，第二网络可以包括第三传输线和第四传输线，该第三传输线可以与第一节点连接，该第四传输线可以与第二节点连接，并且该第三传输线和该第四传输线可以在任意点处与第三节点连接。
在实施例中，如果第一功率放大器和第二功率放大器以最大输出功率工作，则可以基于第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比来确定第三传输线和第四传输线的特性阻抗比。
在实施例中，如果第二功率放大器不工作，则可以基于第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比以及第一功率放大器的负载阻抗的调制率来确定第一传输线的电长度和第一网络的电抗值。
在实施例中，第二网络可以包括互连第一节点和第三节点的第一变压器以及互连第二节点和第三节点的第二变压器。
在实施例中，如果第一功率放大器和第二功率放大器以最大输出功率工作，则可以基于第一传输线的特性阻抗、Doherty功率放大器的负载阻抗、以及第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比，确定第一变压器的第一匝数比和第二变压器的第二匝数比。
在实施例中，如果第二功率放大器不工作，则可以基于第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比以及第一功率放大器的负载阻抗的调制率，确定第一传输线的电长度和第一网络的电抗值。
在实施例中，第一传输线的电长度可以等于第二传输线的电长度。
根据如上面阐述的本公开的实施例，一种无线通信系统的电子设备可以包括至少一个处理器、与该至少一个处理器连接的多个RF链以及与该多个RF链连接的多个天线元件，该多个RF链中的第一RF链可以包括Doherty功率放大器，该Doherty功率放大器可以包括：第一功率放大器；第二功率放大器；第一传输线，该第一传输线连接到第一功率放大器的输出端；第二传输线，该第二传输线连接到第二功率放大器的输入端；第一网络；以及第二网络，第一网络可以互连与第一传输线的一端连接的第一节点和与第二功率放大器的输出端连接的第二节点，第一传输线的一端可以定位在相对于第一功率放大器的输出端的相对侧，并且第二网络可以连接第一节点、第二节点和作为Doherty功率放大器的输出端的第三节点。
在实施例中，第一功率放大器可以是AB类功率放大器，并且第二功率放大器可以是C类功率放大器。
在实施例中，第一网络可以包括集总元件、分布式元件、或集总元件和分布式元件的组合中的至少一者。
在实施例中，第二网络可以包括第三传输线和第四传输线，该第三传输线可以与第一节点连接，该第四传输线可以与第二节点连接，并且该第三传输线和该第四传输线可以在任意点处与第三节点连接。
在实施例中，如果第一功率放大器和第二功率放大器以最大输出功率工作，则可以基于第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比确定第三传输线和第四传输线的特性阻抗比。
在实施例中，如果第二功率放大器不工作，则可以基于第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比以及第一功率放大器的负载阻抗的调制率，确定第一传输线的电长度和第一网络的电抗值。
在实施例中，第二网络可以包括互连第一节点和第三节点的第一变压器以及互连第二节点和第三节点的第二变压器。
在实施例中，如果第一功率放大器和第二功率放大器以最大输出功率工作，则可以基于第一传输线的特性阻抗、Doherty功率放大器的负载阻抗、以及第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比，确定第一变压器的第一匝数比和第二变压器的第二匝数比。
在实施例中，如果第二功率放大器不工作，则可以基于第一功率放大器和第二功率放大器的最大输出功率比以及第一功率放大器的负载阻抗的调制率，确定第一传输线的电长度和第一网络的电抗值。
在实施例中，第一传输线的电长度可以等于第二传输线的电长度。
根据本公开的权利要求书或说明书中描述的实施例的方法可以用软件、硬件、或硬件和软件的组合加以实现。
对于软件，可以提供存储一个或更多个程序(软件模块)的计算机可读存储介质。存储在计算机可读存储介质中的一个或更多个程序可以被配置以供由电子设备的一个或更多个处理器运行。一个或更多个程序可以包括用于控制电子设备运行根据本公开的权利要求书或说明书中描述的实施例的方法的指令。
这样的程序(软件模块、软件)可以被存储到随机存取存储器、包括闪存的非易失性存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、磁盘存储设备、光盘(CD)-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光学存储设备和磁盒。或者，它可以被存储到组合了这些记录介质的部分或全部的存储器。另外，可以包括多个存储器。
另外，程序可以被存储在通过诸如因特网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)或存储区域网络(SAN)或通过组合这些网络的通信网络的通信网络可访问的可附接存储设备中。这样的存储设备可以通过外部端口访问运行本公开的实施例的设备。另外，通信网络上的单独的存储设备可以访问运行本公开的实施例的设备。
在本公开的特定实施例中，本公开中包括的元件被以单数或复数形式表达。然而，为了便于说明，单数或复数表述是根据提出的情形适当地选择的，本公开不限于单个元件或多个元件，以复数形式表达的元件可以被配置为单个元件，并且以单数形式表达的元件可以被配置为多个元件。
另一方面，虽然已经在本公开的说明中描述了特定实施例，但是应注意，在不脱离本公开的范围的情况下，可以在其中做出各种改变。因此，本公开的范围不由所描述的实施例限制和限定，而是不仅由所附权利要求的范围限定，而且还由其等效形式的范围限定。

Claims (15)

1.一种无线通信系统的多尔蒂功率放大器，所述多尔蒂功率放大器包括：
第一功率放大器；
第二功率放大器；
第一传输线，所述第一传输线连接到所述第一功率放大器的输出端；
第二传输线，所述第二传输线连接到所述第二功率放大器的输入端；
第一网络；以及
第二网络，
其中，所述第一网络互连了与所述第一传输线的一端连接的第一节点和与所述第二功率放大器的输出端连接的第二节点，
其中，所述第一传输线的所述一端定位在相对于所述第一功率放大器的所述输出端的相对侧，并且
其中，所述第二网络连接了所述第一节点、所述第二节点和作为所述多尔蒂功率放大器的输出端的第三节点。
2.根据权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，
其中，所述第一功率放大器是AB类功率放大器，并且
其中，所述第二功率放大器是C类功率放大器。
3.根据权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第一网络包括集总元件、分布式元件、或所述集总元件和所述分布式元件的组合中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第二网络包括第三传输线和第四传输线，
其中，所述第三传输线与所述第一节点连接，
其中，所述第四传输线与所述第二节点连接，并且
其中，所述第三传输线和所述第四传输线在任意点处与所述第三节点连接。
5.根据权利要求4所述的多尔蒂功率放大器，其中，在所述第一功率放大器和所述第二功率放大器以最大输出功率工作的情况下，所述第三传输线与所述第四传输线的特性阻抗比是基于所述第一功率放大器与所述第二功率放大器的最大输出功率比而确定的。
6.根据权利要求4所述的多尔蒂功率放大器，其中，在所述第二功率放大器不工作的情况下，所述第一传输线的电长度和所述第一网络的电抗值是基于所述第一功率放大器与所述第二功率放大器的最大输出功率比以及所述第一功率放大器的负载阻抗的调制率而确定的。
7.根据权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第二网络包括互连所述第一节点和所述第三节点的第一变压器以及互连所述第二节点和所述第三节点的第二变压器。
8.根据权利要求7所述的多尔蒂功率放大器，其中，在所述第一功率放大器和所述第二功率放大器以最大输出功率工作的情况下，所述第一变压器的第一匝数比和所述第二变压器的第二匝数比是基于所述第一传输线的特性阻抗、所述多尔蒂功率放大器的负载阻抗、以及所述第一功率放大器与所述第二功率放大器的最大输出功率比而确定的。
9.根据权利要求7所述的多尔蒂功率放大器，其中，在所述第二功率放大器不工作的情况下，所述第一传输线的电长度和所述第一网络的电抗值是基于所述第一功率放大器与所述第二功率放大器的最大输出功率比以及所述第一功率放大器的负载阻抗的调制率而确定的。
10.根据权利要求1所述的多尔蒂功率放大器，其中，所述第一传输线的电长度等于所述第二传输线的电长度。
11.一种无线通信系统的电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；
多个射频RF链，所述多个RF链与所述至少一个处理器连接；以及
多个天线元件，所述多个天线元件与所述多个RF链连接，
其中，所述多个RF链中的第一RF链包括多尔蒂功率放大器，并且
所述多尔蒂功率放大器包括：
第一功率放大器、第二功率放大器、连接到所述第一功率放大器的输出端的第一传输线、连接到所述第二功率放大器的输入端的第二传输线、第一网络和第二网络，
其中，所述第一网络互连了与所述第一传输线的一端连接的第一节点和与所述第二功率放大器的输出端连接的第二节点，
其中，所述第一传输线的所述一端定位在相对于所述第一功率放大器的所述输出端的相对侧，并且
其中，所述第二网络连接了所述第一节点、所述第二节点和作为所述多尔蒂功率放大器的输出端的第三节点。
12.根据权利要求11所述的电子设备，
其中，所述第一功率放大器是AB类功率放大器，并且
其中，所述第二功率放大器是C类功率放大器。
13.根据权利要求11所述的电子设备，其中，所述第一网络包括集总元件、分布式元件、或所述集总元件和所述分布式元件的组合中的至少一者。
14.根据权利要求11所述的电子设备，其中，所述第二网络包括第三传输线和第四传输线，
其中，所述第三传输线与所述第一节点连接，
其中，所述第四传输线与所述第二节点连接，并且
其中，所述第三传输线和所述第四传输线在任意点处与所述第三节点连接。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中，在所述第一功率放大器和所述第二功率放大器以最大输出功率工作的情况下，所述第三传输线与所述第四传输线的特性阻抗比是基于所述第一功率放大器与所述第二功率放大器的最大输出功率比而确定的。
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