DE102016118541A1

DE102016118541A1 - Outphasing-leistungsverstärker-signalsplitters unter verwendung von nächste-stufe-eingangsimpedanz und mehrfachvorspannung

Info

Publication number: DE102016118541A1
Application number: DE102016118541.8A
Authority: DE
Inventors: David Seebacher; Richard Wilson; Timothy Canning; Haedong Jang; Christian Schuberth
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2017-05-11
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: KR20170058270A; CN107026617A; US9787259B2; US20170133990A1; KR101841670B1; CN107026617B; DE102016118541B4

Abstract

Ausführungsbeispiele beziehen sich Outphasing-Verstärker und -Verstärkung. Ein Beispielsystem umfasst einen Signalsplitter, der ausgebildet ist, um ein Eingangssignal zu empfangen und eine Mehrzahl von Signalen auszugeben, wobei der Signalsplitter jedes der Mehrzahl von Signalen um eine unterschiedliche Phase verschiebt, basierend zumindest teilweise auf einer Leistung des Eingangssignals; eine Mehrzahl von Leistungsverstärkern (PAs), jeweils ausgebildet, um ein unterschiedliches Signal der Mehrzahl von Signalen zu verstärken, um ein unterschiedliches, verstärktes Signal zu erzeugen; eine Mehrzahl von Eingangsanpassungsnetzwerken, jeweils gekoppelt mit einem unterschiedlichen PA der Mehrzahl von PAs und ausgebildet, um eine Eingangsimpedanz des gekoppelten PA auf eine Outphasing-Lastbedingung zu transformieren, basierend auf dem unterschiedlichen Signal, das zu verstärken der PA ausgebildet ist; und einen Kombinierer, der ausgebildet ist, um die Mehrzahl von unterschiedlichen, verstärkten Signalen zu kombinieren, um ein verstärktes Eingangssignal zu erzeugen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Outphasing-Leistungsverstärker mit reduziertem Leistungsverbrauch und reduzierter Komplexität, während eine höhere Effizienz erreicht wird.
HINTERGRUND
Hohe Spitze-zu-Durchschnitt-Verhältnis-Signale für eine Kommunikation mit hoher Datenrate erfordern, dass Leistungsverstärker in einem breiten Backoff-Modus arbeiten, was zu einer niedrigen Durchschnittseffizienz führt. Outphasing-Leistungsverstärker (PAs; power amplifiers) verwenden mehrere Verstärker, um Ausgangsleistung auf lineare und effiziente Weise im Backoff-Zustand bereitzustellen, wenn sie mit nicht-isolierenden Leistungskombinierern verwendet werden.
Ein Beispiel eines nicht-isolierenden Leistungskombinierers ist der Chireix-Kombinierer. 1 stellt zwei Variationen eines Outphasing-Leistungsverstärkers (PA) mit einem Chireix-Kombinierer und einem Eingangsphasenmodulator dar. 100 ist ein Chireix-Kombinierer, der zwei Viertelwellenlängenübertragungsleitungen (2-Wege) und reaktive Shunt-elemente (Shunt-Elemente) verwendet. Diese Shunt-Elemente können durch Übertragungsleitungen unterschiedlicher Längen mit ähnlicher Funktionalität ersetzt werden, wie bei dem Chireix-Kombinierer bei 110 gezeigt ist.
Ein anderes herkömmliches Beispiel eines Outphasing-PA verwendet vier Leistungsverstärker mit einem 4-Wege-Leistungskombinierer, was zu einer flacheren Effizienz über einen breiteren Backoff-Betriebsbereich führt. Wenn diese Verstärker in einem Outphasing-Modus mit einem Kombinierer verwendet werden, ist ein Eingangssignalsplitter oder Phasenmodulator erforderlich, wie zum Beispiel jene, die bei den Chireix-Kombinierern von 1 gezeigt sind. Diese Signalsplitter wurden herkömmlich unter Verwendung einer digitalen Signalverarbeitung (DSP; digital signal processing) implementiert, zum Aufwärtskonvertieren eines Basisbandsignals zu phasenverschobenen (outphased) RF-Signalen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es besteht ein Bedarf zum Bereitstellen eines verbesserten Konzepts für ein System, das eine Leistungsverstärkung ermöglicht, und ein nicht-vorübergehendes maschinenlesbares Medium.
Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand von jeglichem einen oder mehreren der Ansprüche erfüllte werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltungsdiagramm, das zwei Variationen eines Outphasing-Leistungsverstärkers (PA) mit einem Chireix-Kombinierer und einem Eingangsphasenmodulator darstellt.
2 ist ein Graph, der Effizienz versus Eingangssignalamplitude für einen idealen Chireix-Kombinierer darstellt.
3 ist ein Schaltungsdiagramm, das einen Outphasing-Leistungsverstärker (PA) mit einem 4-Wege-Ausgangsleistungskombinierer und einem Eingangssignalsplitter darstellt, der nicht-lineare Widerstände verwendet.
4A ist ein Schaltungsdiagramm, das eine nicht-lineare Widerstandsimplementierung darstellt, die bei dem Outphasing-PA von 3 verwendet wird.
4B ist ein Graph, der den simulierten nicht-linearen Widerstandswert der nicht-linearen Widerstandsimplementierung von 4A darstellt.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein System darstellt, das eine Outphasing-Verstärkung gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten ermöglicht.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren darstellt, das eine Outphasing-Verstärkung gemäß verschiedenen hierin beschriebenen Aspekten ermöglicht.
7 ist ein Paar aus Schaltungsdiagrammen, die zwei Outphasing-Kombinierer darstellen, einer mit reaktiven Shunt-Elementen und einer, der nur über Übertragungsleitungen implementiert ist.
8A ist ein Graph aus Spannungsphasen als eine Funktion einer Eingangsamplitude an dem Eingang eines Chireix-Kombinierers.
8B ist ein Smith-Diagramm, das die Lasten zeigt, die einem Leistungsverstärkerausgang präsentiert werden, entsprechend den Signalen in 8A.
9 ist ein Paar aus Schaltungsdiagrammen, die zwei Signalsplitter darstellen, einen mit reaktiven Shunt-Elementen und einen, der nur über Übertragungsleitungen implementiert ist.
10 ist ein Graph aus Spannungsphasen resultierend aus den Signalsplittern von 9.
11 ist ein Beispiel-Schaltungsdiagramm, das eine Eingangsimpedanzvariation für einen Galliumnitrid-(GaN-)PA mit Chireix-Kombiniererlasten gemäß verschiedenen hierin offenbarten Aspekten zeigt.
12 ist ein Paar aus Smith-Diagrammen, die die angelegten Lastimpedanzvariationen und entsprechende Eingangsimpedanzvariationen als eine Funktion einer Leistung für den PA aus 11 zeigen.
13 ist ein Paar aus Schaltungsdiagrammen von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen von Outphasing-Verstärkern gemäß verschiedenen, hierin offenbarten Aspekten.
14 ist ein Paar aus Graphen, die den Grund-Drain-Strom als eine Funktion von Eingangsamplitude und Leistungs-addierter Effizienz als eine Funktion von Ausgangsleistungs-Backoff für verschiedene Gate-Vorspannungen gemäß verschiedenen hierin offenbarten Aspekten darstellen.
15 ist ein Beispiel-Schaltungsschema eines Outphasing-Signalsplitters gemäß verschiedenen hierin offenbarten Aspekten.
16 ist ein Smith-Diagramm, das die Lastvariation an dem Eingang des Leistungskombinierers bei dem Ausführungsbeispiel von 15 zeigt, und die entsprechende Phase der Grundspannungen an dem Ausgang des Signalsplitters.
17 ist ein Graph, der einen Vergleich zwischen der simulierten Effizienz eines herkömmlichen Verstärkers mit fester Last und einem Outphasing-Verstärker gemäß verschiedenen hierin offenbarten Aspekten zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung wird nun bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um durchgehend Bezug auf gleiche Elemente zu nehmen, und wobei die dargestellten Strukturen und Bauelemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Wie hierin verwendet, sollen die Ausdrücke „Komponente”, „System”, „Schnittstelle” und ähnliche Bezug auf eine Computer-bezogene Entität, Hardware, Software (zum Beispiel in Ausführung) und/oder Firmware nehmen. Zum Beispiel kann eine Komponente ein Prozessor (zum Beispiel ein Mikroprozessor, eine Steuerung oder ein anderes Verarbeitungsbauelement), ein Prozess, der auf einem Prozessor, einer Steuerung, einem Objekt, einem Ausführungsprogramm, einem Programm, einer Speicherungsvorrichtung, einem Computer, einem Tablet-PC und/oder einem Mobiltelefon mit einer Verarbeitungsvorrichtung läuft, sein. Auf darstellende Weise kann eine Anwendung, die auf einem Server läuft, und der Server auch eine Komponente sein. Eine oder mehrere Komponenten können innerhalb eines Prozesses vorliegen, und eine Komponente kann auf einem Computer angeordnet sein und/oder zwischen zwei oder mehr Computern verteilt sein. Ein Satz aus Elementen oder ein Satz aus anderen Komponenten kann hierin beschrieben werden, wobei der Ausdruck „Satz” als „ein oder mehrere” interpretiert werden kann.
Ferner können diese Komponenten von verschiedenen computerlesbaren Speichermedien ausgeführt werden, die verschiedene Datenstrukturen aufweisen, die darauf gespeichert sind, wie zum Beispiel mit einem Modul. Die Komponenten können über lokale und/oder entfernte Prozesse kommunizieren, wie zum Beispiel gemäß einem Signal, das ein oder mehrere Datenpakete aufweist (zum Beispiel Daten aus einer Komponente, die mit einer anderen Komponente in einem lokalen System, verteilten System und/oder über ein Netzwerk, wie zum Beispiel das Internet, ein Lokalbereichsnetz, ein breites Netz oder ein ähnliches Netz mit anderen Systemen, über das Signal interagiert).
Als ein anderes Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung mit spezifischer Funktionalität sein, bereitgestellt durch mechanische Teile, die durch eine elektrische oder elektronische Schaltungsanordnung betrieben werden, wobei die elektrische oder elektronische Schaltungsanordnung durch eine Software-Anwendung oder Firmware-Anwendung betrieben werden kann, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird. Der eine oder die mehreren Prozessoren können intern oder extern im Hinblick auf die Vorrichtung sein und können zumindest einen Teil der Software- oder Firmware-Anwendung ausführen. Als ein wiederum anderes Beispiel kann eine Komponente eine Vorrichtung sein, die eine spezifische Funktionalität durch elektronische Komponenten ohne mechanische Teile bereitstellt; die elektronischen Komponenten können einen oder mehrere Prozessoren darin umfassen, um Software und/oder Firmware auszuführen, die zumindest teilweise die Funktionalität der elektronischen Komponenten überträgt.
Die Verwendung des Wortes exemplarisch soll die vorliegenden Konzepte auf konkrete Weise präsentieren. Wie in dieser Anmeldung verwendet, soll der Ausdruck „oder” ein umfassendes „oder” und kein ausschließendes „oder” bedeuten. Das heißt, außer spezifisch anderweitig angegeben oder außer es geht deutlich aus dem Kontext hervor, soll „X verwendet A oder B” alle der üblicherweise umfassten Permutationen einschließen. Das heißt, wenn X A verwendet; X B verwendet oder X sowohl A als auch B verwendet, dann „X verwendet A oder B” ist unter jeglicher der vorangehenden Möglichkeiten erfüllt. Zusätzlich dazu sollten die unbestimmten Artikel „einer, eine, eines”, wie sie in dieser Anmeldung und in den beiliegenden Ansprüchen verwendet werden, allgemein derart ausgelegt werden, dass sie „ein oder mehrere” bedeuten, außer es ist deutlich anderweitig angegeben oder geht klar aus dem Kontext hervor, dass es sich um eine Singularform handelt. Ferner, falls die Ausdrücke „umfassen”, „umfasst”, „haben”, „hat”, „mit” oder Varianten derselben entweder in der detaillierten Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet werden, sollen solche Ausdrücke auf ähnliche Weise zu dem Ausdruck „aufweisen” einschließend sein.
Herkömmliche Outphasing-Verstärker, die eine digitale Signalverarbeitung (DSP) für eine Aufwärtsumwandlung von Basisbandsignalen in phasenverschobene RF-Signale verwenden, bringen eine Komplexität in den Entwurf des Outphasing-Leistungsverstärkers (PA) ein und schränken ferner die Aufnahme solcher Outphasing-Verstärker in bestehende Systeme als Einbau-PAs ein. Diese herkömmlichen Outphasing-PAs können nicht einfach durch bereits bestehende Leistungsverstärker ersetzt werden und erfordern einen neuen Sendersystementwurf, um den Outphasing-PA unterzubringen. Zusätzlich dazu nimmt auch die Systemkomplexität zu, wenn die Anzahl der verwendeten Leistungsverstärker zunimmt, zum Beispiel wenn N-Wege-Outphasing-Verstärker eingesetzt werden
Ein anderer Punkt bei herkömmlichen Outphasing-PAs ist, dass die Effizienz des nicht-isolierenden Outphasing-Kombinierers versus Leistung das erwünschte flache Ansprechverhalten nur für die Hochleistungsregion aufweist (von Spitzenleistung zu dem entworfenen Backoff-Leistungspegel) und schnell in die Niedrigleistungsregion fällt (und sogar niedriger ist als herkömmliche Leistungsverstärker mit fester Last), wie in 2 gezeigt ist, die die Kombinierereffizienz gegen Eingangssignalamplitude für einen idealen Chireix-Kombinierer darstellt.
Bezugnehmend auf 3 ist ein herkömmlicher Outphasing-PA mit einem 4-Wege-Ausgangskombinierer und Eingangssignalsplitter dargestellt. Der Signalsplitter in 3 wurde in einem digitalen Bereich unter Verwendung von IQ-Modulatoren implementiert, die Basisbandsignale in RF-Signale mit entsprechenden Phasen aufwärts konvertieren. Die hohe Komplexität von digitalen Steuerungsschaltungen wurde über die Verwendung des analogen Signalsplitters beseitigt, gezeigt in 3. Der Ausgangskombinierer wurde als ein Signalsplitter mit hinzugefügten nicht-linearen Widerständen für die Phasensplittung wieder verwendet, um ein Outphasing zu erreichen.
Der Ausgangsleistungskombinierer in 3 stellt variierte Lasten für Leistungsverstärker versus Ausgangsleistung während einer Outphasing-Operation dar. Dieser Kombinierer wird auf umgekehrte Weise an dem Eingang verwendet. Die Eingangssignale werden in unterschiedliche Phasen gesplittet, wenn die Ausgänge des Splitters mit verschiedenen Lasten belastet werden. Nicht-lineare variable Widerstände (R_NL) werden an dem Ausgang des Splitters eingeführt, um eine Signalsplittung für Leistungsverstärker zu erzeugen. Bei dieser Konfiguration, wie in 4A dargestellt ist, wurden die nicht-linearen, variablen Widerstände unter Verwendung von anti-parallelen Dioden und einem Widerstand implementiert. 4B zeigt die simulierte, nicht-lineare Widerstandswertvariation für den Outphasing-PA von 3.
Bei niedriger Leistung sind die Dioden aus und der Widerstandswert ist konstant, so verhält sich in dieser Leistungsregion das System von 3 wie herkömmliche Leistungsverstärker mit fester Last. Somit adressiert es den Punkt der niedrigen Effizienz in einer Niedrigleistungsregion. Herkömmlicherweise wurden bei niedriger Leistung die Phasen festgelegt und als normale Leistungsverstärker unter Verwendung digitaler Steuerung auf Kosten der Komplexität betrieben. Wenn die Spannungen über die Dioden über der Ein-Spannung (V_on) sind, leiten sie Ströme (I_d), die zu einem nicht-linearen variablen Widerstandswert führen, und arbeiten in einem Outphasing-Modus. Ein Nachteil bei diesem Verfahren ist jedoch, dass die Dioden und der Widerstand Leistung verbrauchen (V_on × I_d + I_R ²R_P) wenn sie eingeschaltet sind. Somit werden niedrigere Splitterverstärkung und Leistungsineffizienz erwartet. Ein anderer Nachteil ist, dass diese antiparallelen Dioden selbst Komplexität zu dem Entwurf hinzufügen. Zusätzlich dazu ist die nicht-lineare Widerstandswertvariation möglicherweise nicht geeignet für 2-Wege-Outphasing-Leistungsverstärker, die eine höhere reaktive Lastvariation aufweisen als 4-Wege-Implementierungen oder eine nicht-lineare komplexe Impedanzvariation erfordern anstelle nur einer resistiven Variation. Der unnötige Leistungsverbrauch des Outphasing-PA aus 3 kann zu niedrigerer Verstärkung und niedriger Effizienz führen, mit höherer Komplexität und größerem Formfaktor als bei hierin erörterten Ausführungsbeispielen.
Hierin offenbarte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Outphasing-Leistungsverstärker mit reduzierter Komplexität und Leistungsverbrauch, während sie eine höhere Effizienz bereitstellen. Hierin erörterte Systeme, Verfahren und Vorrichtungen können Signalsplitter umfassen, die komplexe, digitale Signalsplitter für 4-Wege-Outphasing-Verstärker sowie 2-Wege ersetzen können. Hierin erörterte Ausführungsbeispiele können auch für eine komplexe Chireix-Doherty-Verbundverstärkerimplementierung mit wesentlich reduzierter Komplexität verwendet werden. Üblicherweise wurden Outphasing-Verstärker durch Leistungsverstärkerentwickler weniger häufig gewählt, aufgrund der erhöhten Komplexität im Vergleich zu Doherty-Verstärkern. Jedoch weisen die hierin erörterten Outphasing-PAs und Signalsplitter reduzierte Komplexität und Leistungsverbrauch auf und können in einer Vielzahl von Anwendungen für eine flachere und breitere Backoff-Effizienz mit höherer Durchschnittseffizienz eingesetzt werden.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Outphasing-PAs erfordern hierin erörterte Ausführungsbeispiele keine digitale Signalverarbeitung. Somit können bereits existierende PAs durch hierin erörterte Verstärker als Einbau-Verstärker ersetzt werden mit weniger Komplexität und potentiell kleinerem Formfaktor, während zumindest dasselbe Verhalten aufrechterhalten wird. Zusätzlich dazu können Signalsplitteraspekte, die hierin erörtert werden, bekannte analoge Signalsplitter vereinfachen, die nicht-lineare oder aktive Komponenten mit höherer Komplexität benötigten, wie zum Beispiel bei Chireix-Doherty-Verbundverstärkern oder dem 4-Wege-Outphasing-PA von 3.
Bei Aspekten können Eingangsanpassungsnetzwerke von Leistungsverstärkern ausgebildet sein, um die Eingangsimpedanzvariation von Bauelementen versus Leistung auf die notwendige Lastvariation für Signalsplitter für Outphasing-Operationen zu transformieren. Zusätzlich kann bei verschiedenen Ausführungsbeispielen Mehrfach-Vorspannung (multi biasing) ausgewählt werden durch Anpassen der Gate-Bias-Spannung von zumindest einigen der PAs, die bei solchen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Outphasing-Verstärker hatten üblicherweise eine verschlechterte Effizienz in dem Niedrigleistungsbereich. Bei Aspekten, um die Effizienz in der Niedrigleistungsregion wiederherzustellen, kann eine Mehrfach-Gate-Vorspannung anwendet werden. Als ein Beispiel kann ein erster PA bei einer Klasse-AB-Operation vorgespannt werden, während ein zweiter PA bei einer Klasse-C-Operationsbedingung vorgespannt werden kann.
Bezugnehmend auf 5 ist ein Blockdiagramm eines Systems 500 dargestellt, das eine Outphasing-Leistungsverstärkung gemäß verschiedenen hierin offenbarten Aspekten ermöglicht. Das System 500 kann einen Signalsplitter 510, eine Mehrzahl von Leistungsverstärkern 520 _i, eine Mehrzahl von Eingangsanpassungsnetzwerken 530 _i, und einem Kombinierer 540 umfassen.
Der Signalsplitter 510 kann ein Eingangsdatensignal empfangen (zum Beispiel moduliertes Eingangs-RF-Signal, etc.) und dieses Signal in eine Mehrzahl von unterschiedlichen Datensignalen spalten, wobei jedes derselben um eine bestimmte Phase verschoben sein kann, was zumindest teilweise auf dem Eingangsdatensignal basieren kann. Der Signalsplitter 510 kann die Mehrzahl der unterschiedlichen Datensignale entlang einer Mehrzahl von unterschiedlichen Signalpfaden ausgeben. Der Signalsplitter 510 kann die unterschiedlichen Datensignale um unterschiedliche Phasen durch jegliches einer Vielzahl von Mittel verschieben, wie zum Beispiel über reaktive Shunt-Elemente auf unterschiedlichen Signalpfaden, unterschiedliche Längen von Übertragungsleitungen auf unterschiedlichen Signalpfaden, Kombinationen derselben, etc.
Jeder der Mehrzahl von Leistungsverstärkern 520 _i kann entlang von einem der Mehrzahl von unterschiedlichen Signalwegen sein und kann eines der unterschiedlichen Datensignale empfangen und verstärken und eine verstärkte Version dieses unterschiedlichen Datensignals ausgeben. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen können unterschiedliche Anzahlen von Leistungsverstärkern 520 _i bei dem System 500 eingesetzt werden, wie zum Beispiel zwei Leistungsverstärker, drei, vier oder im Wesentlichen jegliche Anzahl von Leistungsverstärkern. Jeder der Leistungsverstärker 520 _i kann von jeglichem einer Vielzahl von Bauelementtypen sein (zum Beispiel Galliumnitrid (GaN), lateraldiffundierter Metalloxidhalbleiter (LDMOS; laterally diffused metal oxide semiconductor), etc.), und die Mehrzahl der Leistungsverstärker 520 _i kann jeweils von demselben Bauelementtyp sein oder kann von zwei oder mehr unterschiedlichen Bauelementtypen sein. Wie nachfolgend detaillierter erörtert wird, kann der Bauelementtyp jedes Leistungsverstärkers 520 _i die Eingangsimpedanz dieses Leistungsverstärkers 520 _i beeinflussen.
Bei verschiedenen Aspekten kann eine Mehrfach-Gate-Vorspannung mit der Mehrzahl von Leistungsverstärkern 520 _i eingesetzt werden, was eine verbesserte Effizienz bei niedriger Leistung bereitstellen kann. Bei solchen Aspekten kann zumindest einer der PAs 520 _i eine erste Gate-Vorspannung aufweisen und zumindest einer der PAs 520 _i kann eine zweite unterschiedliche Gate-Vorspannung aufweisen (bei einigen Aspekten können auch weitere unterschiedliche Gate-Vorspannungen verwendet werden). Somit können bei einigen Ausführungsbeispielen, wenn die Leistung des Eingangsdatensignals unter einer Schwellenleistung ist (was von der oder den zugeordneten Gate-Vorspannungen abhängen kann), einer oder mehrere (zum Beispiel alle außer einem, etc.) der PAs 520 _i (zum Beispiel jene mit der zweiten Gate-Vorspannung, etc.) deaktiviert werden oder inaktiv bleiben. Als ein Beispiel kann bei einem System mit zwei PAs 520 _i ein erster PA 520 ₁ als ein Klasse-AB-PA vorgespannt werden und ein zweiter PA 520 ₂ kann als ein Klasse-C-PA vorgespannt werden, derart, dass unter einer bestimmten Schwellenleistung des Eingangsdatensignals der zweite PA 520 ₂ deaktiviert werden kann oder inaktiv bleiben kann. Somit muss unter der Schwellenleistung möglicherweise keine Outphasing-Operation eingesetzt werden und die Niedrigleistungseffizienz kann erhöht werden.
Jedes der Mehrzahl von Eingangsanpassungsnetzwerken 530 _i kann auf einem unterschiedlichen Signalpfad sein und mit dem unterschiedlichen PA 520 _i der Mehrzahl von PAs 520 _i auf diesem Signalpfad gekoppelt sein. Jedes Eingangsanpassungsnetzwerk 530 _i kann die Eingangsimpedanz des gekoppelten PA 520 _i auf eine Outphasing-Lastbedingung basierend auf dem unterschiedlichen Datensignal auf diesem Signalpfad transformieren (das unterschiedliche Datensignal, das der gekoppelte PA 520 _i verstärkt).
Der Kombinierer 540 kann die Mehrzahl der unterschiedlichen, verstärkten Datensignale empfangen, die durch die Mehrzahl von PAs 520 _i verstärkt wurden, und diese unterschiedlichen, verstärkten Datensignale durch Verschieben ihrer Phasen kombinieren, um eine verstärkte Version des Eingangsdatensignals zu erzeugen. Der Kombinierer 540 kann die Phasen der unterschiedlichen, verstärkten Datensignale um unterschiedliche Phasen durch jegliches einer Vielzahl von Mittel verschieben, wie zum Beispiel über reaktive Shunt-Elemente auf unterschiedlichen Signalpfaden, unterschiedliche Längen von Übertragungsleitungen auf unterschiedlichen Signalpfaden, Kombinationen derselben, etc. Zusätzlich dazu können Kombinierer 540 und Signalsplitter 510 ähnliche oder unterschiedliche Techniken zum Verschieben der Phasen der unterschiedlichen Datensignale bzw. unterschiedlichen verstärkten Datensignale einsetzen.
Wie oben erörtert wurde, transformiert jedes Eingangsanpassungsnetzwerk 530 _i Impedanzen aus der Eingangsimpedanz des zugeordneten PA 520 _i in die Outphasing-Lastbedingungen an dem Signalsplitter 510. Wenn die Eingangsimpedanz des zugeordneten PA 520 _i unbekannt ist, kann das Eingangsanpassungsnetzwerk 530 _i nicht entworfen werden. Diese Eingangsimpedanz kann wie folgt identifiziert werden. Zuerst kann für jeden Signalpfad die Impedanz an dem Eingang des Kombinierers gemessen werden, wenn er sich in dem Outphasing-Zustand befindet, in dem Signale mit unterschiedlichen Phasen versus Leistungspegel an den Kombinierer angelegt werden und in ein Ausgangssignal versus Leistung kombiniert werden. Zweitens können die Impedanzen, die an den Eingängen des Kombinierers bestimmt werden, wenn sich dieser in dem Outphasing-Zustand befindet, an die entsprechenden Ausgänge der PAs 520 _i in dem Outphasing-Zustand angelegt werden, wodurch die Eingangsleistungen der PAs 520i variiert werden, basierend auf der Impedanzvariation, die an dem entsprechenden Eingang des Kombinierers gemessen wird, wenn sich dieser in dem Outphasing-Zustand befindet, als eine Funktion der Leistung. Bei verschiedenen Aspekten können die PAs 520 _i linear oder nicht-linear mit einer bestimmten Verstärkung sein, daher können die Eingangsleistungen entsprechend eingestellt werden, um den vorgesehenen Outphasing-Zustand an dem Kombinierer 540 beizubehalten. Als Drittes kann die Eingangsimpedanzvariation an dem Eingang jedes PA 520 _i als eine Funktion der Leistung gemessen werden. Aus dieser Eingangsimpedanzvariation kann das zugeordnete Eingangsanpassungsnetzwerk 530 _i entworfen werden.
Nicht-ideale Bauelemente, wie zum Beispiel Galliumnitrid (GaN), etc., oder Verstärker haben eine inhärente Eingangsimpedanzvariation versus Leistung und Lasten. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen kann diese Impedanzvariation genutzt werden, um die Lastvariation an dem Splitter zu erreichen, um eine Outphasing-Operation zu ermöglichen. Diese Technik kann auch den Ausgangskombinierer als einen Eingangssignalsplitter verwenden. Hierin erörterte Aspekte jedoch können die anti-parallelen Dioden aus 3 ersetzen, unter Verwendung der inhärten Eingangsimpedanzvariation von Bauelementen mit einem Eingangsanpassungsnetzwerk, das ausgebildet ist, um eine Lastvariation für Signalsplitting bereitzustellen. Daher wird der Leistungsverbrauch der Dioden bei dem System von 3 beseitigt. Die Impedanztransformation der Eingangsimpedanzvariation in eine Outphasing-Lastbedingung an dem Splitter kann in die Eingangsanpassungsnetzwerke der Leistungsverstärker absorbiert werden, die üblicherweise in Leistungsverstärkerentwürfen umfasst sind. Somit wird die Komplexität der Verwendung anti-paralleler Dioden entfernt und der Signalsplitter kann wesentlich gemäß verschiedenen hierin erörterten Aspekten vereinfacht werden. Die Eingangsimpedanzvariationen von Bauelementen sind eine Funktion von Ausgangsleistung und Last und sind nicht notwendigerweise resistiv. Somit ist bei einer ordnungsgemäßen Impedanztransformation die Lastvariation nicht auf eine resistive Variation eingeschränkt. Somit können die hierin verwendeten Techniken für einen breiteren Anwendungsbereich verwendet werden, zum Beispiel 2-Wege und N-Wege-(zum Beispiel 4-Wege-, etc.)Outphasing-Leistungsverstärker, die eine resistive sowie komplexe Impedanzvariation erfordern.
Ferner kann die niedrige Effizienz an der Niedrigleistungsregion unter Verwendung von Mehrfachvorspannung adressiert werden, wie hierin erörtert wurde. Die Gate-Vorspannungen von Verstärkern können unterschiedlich sein und einige oder alle der Bauelemente können eingeschaltet sein, abhängig davon, ob sie in dem Niedrig- oder Hoch-Leistungsmodus arbeiten. Diese Technik muss nicht auf GaN-Bauelemente beschränkt sein und kann in einem Bereich von Bauelementen eingesetzt werden, wo die Eingangsimpedanzvariation des Bauelements ausreichend groß ist.
Bezugnehmend auf 6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 dargestellt, das eine Verstärkung eines Eingangsdatensignals ermöglichen kann.
Bei 602 können optional ein oder mehrere PAs einer Mehrzahl von PAs vorgespannt werden und bei verschiedenen Aspekten können mehrere unterschiedliche Vorspannungen an unterschiedliche PAs der Mehrzahl von PAs angewendet werden. Zum Beispiel kann zumindest ein erster Satz aus einem oder mehreren PAs mit einer ersten Vorspannung vorgespannt werden (zum Beispiel vorgespannt als ein Klasse-AB-PA), zumindest ein zweiter Satz aus einem oder mehreren PAs kann mit einer zweiten Vorspannung vorgespannt werden (zum Beispiel vorgespannt als ein Klasse-C-PA) etc.
Bei 604 können optional die Eingangsimpedanzen der Mehrzahl von PAs bestimmt werden. Dies kann die oben erörterten Techniken umfassen. Somit kann für jeden PA eine zugeordnete Eingangsimpedanz an dem Kombinierer in Verbindung mit der Outphasing-Lastbedingung gemessen werden, die gemessene Kombinierereingangsimpedanz kann an den Ausgang des PA angelegt werden und die Eingangsimpedanz des PA basierend auf der angelegten Kombinierereingangsimpedanz kann gemessen werden.
Bei 606 können die Eingangsimpedanzen jedes PA der Mehrzahl von PAs in eine Outphasing-Lastbedingung transformiert werden, wie zum Beispiel über ein Eingangsanpassungsnetzwerk, wie zum Beispiel das Eingangsanpassungsnetzwerk 530 _i.
Bei 608 kann das Eingangsdatensignal in eine Mehrzahl von unterschiedlichen Datensignalen aufgespalten werden durch Verschieben von jedem der unterschiedlichen Datensignale um eine unterschiedliche Phase, wodurch jedes über einen unterschiedlichen Signalpfad bereitgestellt wird (zum Beispiel einen unterschiedlichen Ausgang eines Signalsplitters, wie zum Beispiel des Signalsplitters 510, etc.). Das Splitten kann erreicht werden über reaktive Shunt-Elemente, variierende Übertragungsleitungslängen, eine Kombination derselben, etc.
Bei 610 kann jedes der unterschiedlichen Datensignale durch einen zugeordneten PA verstärkt werden, um eine verstärkte Version des unterschiedlichen Datensignals zu erzeugen. Wenn unterschiedliche Vorspannungen an unterschiedliche PAs bei 602 angelegt wurden, kann abhängig von der Leistung des Eingangsdatensignals diese niedrig genug sein (zum Beispiel unter einer Schwellenleistung, etc.), sodass nur einige der Mehrzahl von PAs (zum Beispiel jene mit der ersten Vorspannung) entsprechende unterschiedliche Datensignale verstärken, während die anderen deaktiviert sind oder inaktiv bleiben.
Bei 612 können die verstärkten, unterschiedlichen Datensignale kombiniert werden (zum Beispiel über einen Kombinierer, der die verstärkten, unterschiedlichen Datensignale phasenverschiebt, um sie zu kombinieren), um eine verstärkte Version des Eingangsdatensignals zu erzeugen. Wie bei dem Splitten des Eingangsdatensignals kann das Kombinieren über reaktive Shunt-Elemente, Variieren der Übertragungsleitungslängen, Kombinationen derselben, etc. erreicht werden.
Bezugnehmend auf 7 ist ein Paar aus herkömmlichen Outphasing-Kombinierern dargestellt, die einen Chireix-Kombinierer bei 700, und eine alternative Version, die nur Übertragungsleitungen verwendet, bei 710 zeigen. Chireix-Kombinierer haben Viertelwellenlängen-Transformatoren mit reaktiven Shunt-Elementen für eine ordnungsgemäße Backoff-Operation. Wie bei 710 ersichtlich ist, können die Shunt-Elemente des Chireix-Kombinierers effektiv durch Verwenden unterschiedlicher Längen von Übertragungsleitungen dargestellt werden.
Bezugnehmend auf 8A sind typische Phasen von zwei Spannungssignalen dargestellt, die an die Kombinierereingänge angelegt sind, versus Eingangssignalamplitude. Mit diesen Signalen stellt 8B die Lastvariation dar, wie man an dem Eingang des Kombinierers sieht, die üblicherweise Leistungsverstärkern präsentiert wird, wo das Smith-Diagramm auf 50 Ohm normiert ist. Die ideale Effizienz der Kombinierer von 7 versus Eingangsamplitude ist in 2 gezeigt, wie oben erörtert wurde. Die Effizienz wird auf hohem Niveau von der Spitzenamplitude zu dem Backoff-Zweit-Spitzeneffizienzpunkt beibehalten und nimmt schnell ab, wenn die Eingangsamplitude abnimmt.
Die Kombinierer in 7 können als Signalsplitter ausgebildet sein, wie oben erörtert wurde. Der Kombinierer kann umgekehrt werden, der Ausgang kann mit Signalquellen verbunden werden und die Eingänge können mit Leistungsverstärkereingängen mit einer ordnungsgemäßen Lastvariation verbunden werden. 9 stellt zwei beispielhafte Outphasing-Signalsplitter 900 und 910 gemäß verschiedenen, hierin erörterten Aspekten dar. Die Lastvariation, die an den Ausgang der Signalsplitter angelegt ist, ist dieselbe wie die Lastvariation der Kombinierer aus 8B. Es wird darauf hingewiesen, dass die reaktiven Elemente, die an dem V1- und V2-Knoten in den Signalsplittern verbunden sind, zwischen die zwei Knoten geschaltet sein können, unterschiedlich zu dem Kombinierer, wie bei 900 gezeigt ist. Die Übertragungsleitungslängenunterschiede sind bei 910 ebenfalls umgekehrt. Ansonsten können die reaktiven Shunt-Elemente und die Übertragungsleitungslängen gleich beibehalten werden, wenn die Lasten für dieselbe Operation komplex konjugiert werden.
Bezugnehmend auf 10 sind aufgespaltene Signalphasen an den Knoten V1 und V2 versus Source-Signalamplitude mit entsprechender Lastvariation an dem Ausgang des Signalsplitters gezeigt. Bei dem gezeigten Beispiel ist R0 = 70,7 Ω, B = 0,007 und X = 1/B in 9 bei 900 und R0 = 82,6 Ω, ΔI = 31° in 9 bei 910, mit Rs = 50 Ω. Diese Parameter können bei bestimmten Ausführungsbeispielen für eine entworfene Backoff-Operation von Leistungsverstärkern ausgewählt werden. Z_L1 und Z_L2 sind variierte Lasten des Chireix-Kombinierers.
Obwohl die spezifischen Beispiele, die in 9 und 10 betrachtet wurden, zwei PAs aufweisen, müssen hierin erörterte Techniken nicht auf Zwei-Wege-Outphasing-Verstärker beschränkt sein. Vier-Wege- und N-Wege-Outphasing-Splitter können bei verschiedenen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Die erforderliche Lastvariation für ein Signalsplitten bei dem herkömmlichen Outphasing-Verstärker von 3 wurde jedoch unter Verwendung anti-paralleler Dioden mit einem parallelen Widerstand implementiert, wie in 4A gezeigt ist. Diese Dioden und der Widerstand verbrauchen Leistung, was zu niedrigerer Verstärkung und höherer Komplexität führt. Bei verschiedenen hierin erörterten Ausführungsbeispielen können diese Dioden und der Widerstand durch Verwenden einer Eingangsimpedanzvariation realistischer Bauelemente entfernt werden (zum Beispiel GaN-Bauelemente, LDMOS-Bauelemente, etc.).
Bezugnehmend auf 11 ist ein Schaltungsdiagramm eines Beispiel-Leistungsverstärkers dargestellt, entworfen unter Verwendung eines GaN-Bauelements, das mit den variierten Lasten eines 2-Wege-Outphasing-Kombinierers belastet werden kann. Die Lasten Z_L1 und Z_L2, die variable Lasten sind, imitieren die Lastvariation, die den Leistungsverstärkern durch Outphasing-Kombinierer präsentiert wird, wie in 12 bei 1200 dargestellt ist. Die Eingangsimpedanz des Leistungsverstärkers ist Funktion von Ausgangsleistung und Lasten wie Z_in = f(P_out, Z_L(P_out)), wobei Z_in, P_out und Z_L Eingangsimpedanz, Ausgangsleistung und/oder die Last sind, die dem Leistungsverstärker präsentiert werden. Alle diese Parameter hängen von der Entwurfsfrequenz ab (hier nicht explizit gezeigt), und es wird angenommen, dass all die Lastvariationen und Anpassungsnetzwerke ordnungsgemäß für die spezifische Entwurfsfrequenz entworfen wurden. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Ausgangsanpassung des Leistungsverstärkers ordnungsgemäß in Phase ist, auf solche Weise, dass die Ausgangsleistung verringert wird, wenn die Last erhöht wird. Diese Lastvariationsrichtung als Funktion der Leistung kann jedoch bei verschiedenen Ausführungsbeispielen auch umgekehrt werden.
12 stellt die Eingangsimpedanzvariation für die zwei unterschiedlichen Lastvariationsfälle (ZL1, ZL2) von 1200 bei 1210 dar. Diese Eingangsimpedanzvariationen können effektiv in die notwendige Impedanzvariation des Splitters durch einen ordnungsgemäßen Impedanztransformator transformiert werden, wie in 13 gezeigt ist, die zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Outphasing-Verstärkern gemäß verschiedenen, hierin beschriebenen Aspekten darstellt, wobei ein Ausführungsbeispiel Shunt-Elemente bei 130 und ein Ausführungsbeispiel nur eine beispielhafte Übertragungsleitung bei 1310 einsetzt. Das Eingangsanpassungsnetzwerk (IMN; input matching network) kann zum Beispiel auf eine Vielzahl von Weisen implementiert werden, unter Verwendung von konzentrierten Elementen oder Übertragungsleitungen mit unterschiedlichen oder mehreren Abschnitten, etc.
Wie oben erörtert wurde, kann bei verschiedenen Aspekten Mehrfachvorspannung eingesetzt werden. Wie oben in Verbindung mit 2 erörtert wurde, verschlechtert sich die Effizienz der Outphasing-Kombinierer schnell in dem Niedrigleistungsbetriebsbereich. Das System von 3 versuchte, dies über eine nicht-lineare Impedanzvariation unter Verwendung der Ein- und Aus-Zustände von Dioden zu adressieren; dies führte jedoch zu erhöhter Komplexität und erhöhtem Leistungsverbrauch. Bei verschiedenen Ausführungsbeispielen können zumindest einige PAs unterschiedliche Vorspannungen zueinander aufweisen, um die Niedrigleistungseffizienzprobleme zu adressieren. Bei einem Beispiel mit zwei PAs kann ein Verstärker als ein Klasse-AB-Modus-PA vorgespannt werden, während der andere Verstärker für einen Klasse-C-Operationsmodus vorgespannt werden kann. Mit dieser variierten Vorspannung bei verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verstärkung eines bestimmten Leistungsverstärkers variiert werden und kann kompensiert werden durch Verwenden verschiedener Verfahren, wie zum Beispiel Einstellen des Signal-Split-Verhältnisses, Verwenden unterschiedlicher Bauelementdimensionierung, etc.
Bezugnehmend auf 14 sind Graphen des Grund-Drainstroms mit verschiedenen Gate-Vorspannungen (V_g2) bei 1400 und die entsprechende leistungsaddierte Effizienz-Wiedergewinnung der Outphasing-Operation in dem Niedrigleistungsbereich bei 1410 dargestellt. Wie bei 1400 gezeigt ist, kann die Einschaltzeit von Bauelementen über die Auswahl der Gate-Vorspannung gesteuert werden. Graph 1410 demonstriert die leistungsaddierte Effizienz-Wiedergewinnung (PAE-Wiedergewinnung; PAE = power added efficiency) bei der Niedrigleistungsregion in einem Outphasing-Betriebszustand mit veränderlicher Vorspannung. Jegliche erwartete Phasenfehlanpassung an der Hochleistungsregion, die durch diese Gate-Vorspannungseinstellung verursacht wird, kann über eine Abstimmung der Phasenversatzleitung der Leistungsverstärkerausgangsanpassugsnetzwerke kompensiert werden. Zusätzlich dazu kann jegliche Verstärkungsfehlanpassung an der Hochleistungsregion, verursacht durch eine Gate-Vorspannungseinstellung, über das Einstellen des Signal-Split-Verhältnisses, durch Verwenden unterschiedlicher Bauelementdimensionierung, etc., kompensiert werden.
Simulationen wurden in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen ausgeführt. Ein Eingangssignalsplitter mit Eingangsanpassungsnetzwerk wurde für Signalsplitten und Outphasing-Operation unter Verwendung eines nicht-linearen Simulators simuliert, wie in 15 gezeigt ist. 15 zeigt eine Übertragungsleitungsimplementierung eines Splitters (ähnlich zu der von 1310), was das Umgekehrte des verbundenen Ausgangsleistungskombinierers ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Übertragungsleitungslängen von dem Kombinierer geschaltet werden, wenn dieser als ein Splitter verwendet wird. Die Eingangsimpedanzvariation wurde durch das Eingangsanpassungsnetzwerk transformiert, um eine Lastvariation für ein Signalsplitten bereitzustellen. Zusätzlich dazu haben die zwei Pfade separate Gate-Vorspannungen zum Vorspannen (V_g1 = –3,0 V, V_g2 = –3,8 V).
16 zeigt die simulierte Lastvariation an dem Eingang des Outphasing-Kombinierers, was die ordnungsgemäße Outphasing-Operation im Vergleich zu der theoretischen Lastvariation von 8B demonstriert. Es wird darauf hingewiesen, dass wenn der Klasse-C vorgespannte Leistungsverstärker bei der Niedrigleistungsoperation abgeschaltet wird, die Impedanz aus der Sicht des Klasse-C vorgespannten Verstärkers aus dem Smith-Diagramm läuft, wie bei Kurve ZL2 bei 1600 gezeigt ist.
Die gesplitteten Phasen an dem Ausgang des Signalsplitters sind bei 1610 versus Eingangsamplitude gezeigt, was ein phasenverschobenes Signalsplitten zeigt, nachdem der Klasse-C-Vorspannungsverstärker eingeschaltet ist.
Bezugnehmend auf 17 ist ein Graph dargestellt, der eine simulierte PAE zwischen einem herkömmlichen Leistungsverstärker mit fester Last und einem Outphasing-Leistungsverstärker gemäß verschiedenen hierin offenbarten Aspekten vergleicht. Der Outphasing-Verstärker zeigt deutlich eine verbesserte Effizienz beim Backoff aufgrund der vorgesehenen Outphasing-Operation mit dem Signalsplitter, der mit Eingangsanpassungsnetzwerk und Mehrfachvorspannung implementiert ist. Obwohl das Beispiel, das in Verbindung mit 15 bis 17 erörtert wird, sich auf eine Implementierung nur mit Übertragungsleitung bezieht, verhalten sich Ausführungsbeispiele, die Shunt-Elemente verwenden, ähnlich.
Die obige Beschreibung von dargestellten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung, einschließlich was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht erschöpfend sein oder die offenbarten Ausführungsbeispiele auf die genauen offenbarten Formen einschränken. Während spezifische Ausführungsbeispiele und Beispiele hierin zu darstellenden Zwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifikationen möglich, die innerhalb des Schutzbereichs solcher Ausführungsbeispiele und Beispiele betrachtet werden, wie es Fachleute auf dem entsprechenden Gebiet erkennen werden.
Diesbezüglich, während der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen und entsprechenden Figuren beschrieben wurde, wird wo nötig darauf hingewiesen, dass andere ähnliche Ausführungsbeispiele verwendet werden können oder Modifikationen und Additionen an den beschriebenen Ausführungsbeispielen zum Ausführen der selben, einer ähnlichen, einer alternativen oder einer Ersatz-Funktion des offenbarten Gegenstands ausgeführt werden können, ohne davon abzuweichen. Daher sollte der offenbarte Gegenstand nicht auf ein einzelnes Ausführungsbeispiel beschränkt sein, das hierin beschrieben ist, sondern sollte stattdessen in Breite und Schutzbereich gemäß den unten angehängten Ansprüchen erdacht sein.
Insbesondere im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen ausgeführt werden (Anordnungen, Bauelemente, Schaltungen, Systeme, etc.), sollen die Ausdrücke (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel”), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, außer anderweitig angegeben, jeglicher Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (die zum Beispiel funktional äquivalent ist), auch wenn sie nicht strukturell äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion bei der hierin dargestellten beispielhaften Implementierung ausführt. Zusätzlich dazu, während ein bestimmtes Merkmal möglicherweise im Hinblick auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart ist, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für jegliche gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann.

Claims

Ein System, das eine Leistungsverstärkung ermöglicht, umfassend: einen Signalsplitter, der ausgebildet ist, um ein Eingangsdatensignal zu empfangen und um eine Mehrzahl von Datensignalen auszugeben, wobei der Signalsplitter jedes der Mehrzahl von Datensignalen um eine unterschiedliche Phase verschiebt, wobei die unterschiedlichen Phasen zumindest teilweise auf einer Leistung des Eingangsdatensignals basieren; eine Mehrzahl von Leistungsverstärkern (PAs), wobei jeder der Mehrzahl von PAs ausgebildet ist, um ein unterschiedliches Datensignal der Mehrzahl von Datensignalen zu verstärken, um ein unterschiedliches, verstärktes Datensignal zu erzeugen; eine Mehrzahl von Eingangsanpassungsnetzwerken, wobei jedes der Eingangsanpassungsnetzwerke mit einem unterschiedlichen PA der Mehrzahl von PAs gekoppelt ist und ausgebildet ist, um eine Eingangsimpedanz des gekoppelten PA auf eine Outphasing-Lastbedingung zu transformieren, basierend auf dem unterschiedlichen Datensignal, das zu verstärken der gekoppelte PA ausgebildet ist; und einen Kombinierer, der ausgebildet ist, um die Mehrzahl von unterschiedlichen verstärkten Datensignalen zu kombinieren, um ein verstärktes Eingangsdatensignal zu erzeugen.
Das System gemäß Anspruch 1, wobei zumindest ein erster PA der Mehrzahl von PAs eine erste Vorspannung aufweist und zumindest ein zweiter PA der Mehrzahl von PAs eine zweite Vorspannung aufweist, die sich von der ersten Vorspannung unterscheidet.
Das System gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ansprechend darauf, dass die Leistung des Eingangsdatensignals unter einer Schwellenleistung ist, zumindest der zweite PA ausgebildet ist, um deaktiviert zu werden oder inaktiv zu bleiben.
Das System gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei zumindest der erste PA ein Klasse-AB PA ist und zumindest der zweite PA ein Klasse-C PA ist.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl der PAs zwei PAs aufweist.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Mehrzahl von PAs mehr als zwei PAs aufweist.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Mehrzahl von PAs ein Galliumnitrid-(GaN-)PA oder ein lateral diffundierter Metalloxidhalbleiter-(LDMOS-)PA ist.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Signalsplitter die Mehrzahl von Datensignalen um die unterschiedlichen Phasen über eine erste Mehrzahl von reaktiven Shunt-Elementen verschiebt.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Signalsplitter die Mehrzahl von Datensignalen um die unterschiedlichen Phasen über eine erste Mehrzahl von disparaten Übertragungsleitungen verschiebt.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kombinierer die Mehrzahl von unterschiedlichen verstärkten Datensignalen über eine zweite Mehrzahl von reaktiven Shunt-Elementen kombiniert.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kombinierer die Mehrzahl von unterschiedlichen verstärkten Datensignalen über eine zweite Mehrzahl von disparaten Übertragungsleitungen kombiniert.
Das System gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Eingangsimpedanzen der Mehrzahl von PAs basierend zumindest teilweise auf dem Anlegen von gemessenen Kombinierereingangsimpedanzen an Ausgänge der Mehrzahl von PAs bestimmt werden.
Ein nicht-flüchtiges maschinenlesbares Medium, umfassend Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, eine Maschine veranlassen zum: Transformieren von Eingangsimpedanzen von jedem PA einer Mehrzahl von PAs auf eine Outphasing-Lastbedingung über ein zugeordnetes Eingangsanpassungsnetzwerk einer Mehrzahl von Eingangsanpassungsnetzwerken; Splitten eines Eingangsdatensignals in eine Mehrzahl von Datensignalen, wobei jedes der Mehrzahl von Datensignalen eine unterschiedliche Phase aufweist, die zumindest teilweise auf einer Leistung des Eingangsdatensignals basiert; Verstärken jedes Datensignals der Mehrzahl von Datensignalen über einen unterschiedlichen Leistungsverstärker (PA) der Mehrzahl von PAs, wobei jeder unterschiedliche PA ein unterschiedliches, verstärktes Datensignal erzeugt; und Kombinieren der Mehrzahl von unterschiedlichen, verstärkten Datensignalen, um ein verstärktes Eingangsdatensignal zu erzeugen.
Das nicht-flüchtige maschinenlesbare Medium gemäß Anspruch 13, ferner umfassend das Bestimmen der Eingangsimpedanzen der Mehrzahl von PAs, das Bestimmen der Eingangsimpedanzen umfassend: Messen von Kombinierereingangsimpedanzen in Verbindung mit der Outphasing-Lastbedingung; Anlegen der gemessenen Kombinierereingangsimpedanzen an die Ausgänge der Mehrzahl von PAs; und Messen der Eingangsimpedanzen der Mehrzahl von PAs basierend auf den angelegten, gemessenen Kombinierereingangsimpedanzen.
Das nicht-flüchtige, maschinenlesbare Medium gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, ferner die Maschine veranlassen zum: Vorspannen von zumindest einem ersten PA mit einer ersten Gate-Vorspannung; und Vorspannen von zumindest einem zweiten PA mit einer zweiten Gate-Vorspannung, die sich von der ersten Gate-Vorspannung unterscheidet.
Das nicht-flüchtige, maschinenlesbare Medium gemäß Anspruch 14 oder 15, wobei die Anweisungen, wenn sie ausgeführt werden, die Maschine ferner zum Deaktivieren des zumindest zweiten PA veranlassen, ansprechend darauf, dass die Leistung des Eingangsdatensignals unter einer Schwellenleistung ist.
Das nicht-flüchtige, maschinenlesbare Medium gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei das Eingangsdatensignal über eine Mehrzahl von reaktiven Shunt-Elementen gesplittet wird.
Das nicht-flüchtige, maschinenlesbare Medium gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Eingangsdatensignal über eine Mehrzahl von disparaten Übertragungsleitungen gesplittet wird.
Ein System, das eine Leistungsverstärkung ermöglicht, umfassend: ein Mittel zum Splitten eines Eingangsdatensignals in eine Mehrzahl von Datensignalen, wobei jedes der Mehrzahl von Datensignalen eine unterschiedliche Phase aufweist, wobei die unterschiedlichen Phasen zumindest teilweise auf einer Leistung des Eingangsdatensignals basieren; eine Mehrzahl von Mitteln zum Verstärken, wobei jedes Mittel zum Verstärken ausgebildet ist, um ein unterschiedliches Datensignal der Mehrzahl von Datensignalen zu verstärken, um eine Mehrzahl von unterschiedlichen, verstärkten Datensignalen zu erzeugen; eine Mehrzahl von Mitteln zum Anpassen, wobei jedes Mittel zum Anpassen eine Eingangsimpedanz eines unterschiedlichen Mittels zum Verstärken der Mehrzahl von Mitteln zum Verstärken in eine Outphasing-Lastbedingung transformiert; und ein Mittel zum Kombinieren der Mehrzahl von unterschiedlichen, verstärkten Datensignalen, um ein verstärktes Eingangsdatensignal zu erzeugen.
Das System gemäß Anspruch 19, wobei zumindest ein erstes Mittel zum Verstärken der Mehrzahl von Mitteln zum Verstärken eine erste Vorspannung aufweist und zumindest ein zweites Mittel zum Verstärken der Mehrzahl von Mitteln zum Verstärken eine zweite Vorspannung aufweist, die sich von der ersten Vorspannung unterscheidet.