KR20060007429A - 선택된 위상 길이 및 출력 임피던스를 사용하여 백-오프능력이 증가되고 파워 추가 효율을 갖는 ｎ-방향 ｒｆ 파워증폭기 회로 - Google Patents

선택된 위상 길이 및 출력 임피던스를 사용하여 백-오프능력이 증가되고 파워 추가 효율을 갖는 ｎ-방향 ｒｆ 파워증폭기 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20060007429A
KR20060007429A KR1020057021021A KR20057021021A KR20060007429A KR 20060007429 A KR20060007429 A KR 20060007429A KR 1020057021021 A KR1020057021021 A KR 1020057021021A KR 20057021021 A KR20057021021 A KR 20057021021A KR 20060007429 A KR20060007429 A KR 20060007429A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
output
amplifier
peak
carrier
Prior art date
Application number
KR1020057021021A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101126417B1 (ko
Inventor
레이먼드 시드니 펜젤리
시몬 마우리스 우드
Original Assignee
크리 마이크로웨이브, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크리 마이크로웨이브, 엘엘씨 filed Critical 크리 마이크로웨이브, 엘엘씨
Publication of KR20060007429A publication Critical patent/KR20060007429A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101126417B1 publication Critical patent/KR101126417B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0277—Selecting one or more amplifiers from a plurality of amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
    • H03F3/602—Combinations of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2201/00—Indexing scheme relating to details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements covered by H03F1/00
    • H03F2201/32—Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F2201/3203—Indexing scheme relating to modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion the amplifier comprising means for back off control in order to reduce distortion

Abstract

광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로가 제 1 파워 영역에서 상기 광역 파워 최대이하의 파워 포화 레벨로 RF신호를 증폭하기위한 캐리어 증폭기를 포함한다. 다수의 피크 증폭기가 캐리어 증폭기에 병렬로 연결되며, 상기 피크 증폭기 각각이 바이어스되어 상기 캐리어 증폭기가 포화에 접근한 후 한 증폭된 출력 신호를 제공하도록 한다. 상기 입력 신호는 한 신호 스플리터를 통하여 상기 캐리어 증폭기 그리고 다수의 피크 증폭기에 가해지고, 그리고 상기 캐리어 증폭기 그리고 다수의 피크 증폭기로부터의 증폭된 출력 신호들을 수신하기위한 한 출력이 저항 (R/2)을 포함한다. 상기 스플리트 입력 신호는 90 DEG 변압기을 통하여 캐리어 증폭기로 적용되며, 상기 피크 증폭기의 출력이 90 DEG 변압기을 통하여 한 출력 부하에 가해진다. 포화 이하에서 동작하는 때, 상기 캐리어 증폭기가 파워를 2R의 부하로 전달하고 상기 캐리어 증폭기가 상기 부하로 전류를 전달하며, 이때의 전류는 상기 증폭기가 포화된때 최대 파워에서의 전류 절반 크기이도록 된다. 임피던스가 Z인 출력을 갖는 한 실시예에서, 상기 캐리어에 증폭기 및 피크 증폭기 각각은 Z보다 작은 출력 임피던스를 증폭기 각각으로 제공하는 출력-정합 네트워크를 통하여 상기 출력으로 연결되며, 상기 출력 정합 네트워트 각각은 상기 출력 임피던스의 리액턴스를 줄이기 위한 선택된 위상 길이를 갖는다.

Description

선택된 위상 길이 및 출력 임피던스를 사용하여 백-오프 능력이 증가되고 파워 추가 효율을 갖는 Ｎ-방향 ＲＦ 파워 증폭기 회로{N-WAY RF POWER AMPLIFIER CIRCUIT WITH INCREASED BACK-OFFCAPABILITY AND POWER ADDED EFFICIENCY USING SELECTEDPHASE LENGTHS AND OUTPUT IMPEDANCES}
본 발명은 RF 파워 증폭기에 대한 것이며, 특히 디지털 변조가 사용되는 기지국에서 광역의 출력 파워를 필요로 하는 모던 무선 통신 시스템에 적합한 RF 파워 증폭기 회로에 대한 것이다.
기지국에서 파워 증폭기는 대개 피크 파워보다 훨씬 낮은 출력 파워 레벨로 동작한다. 불행하게도, 백-오프 파워 레벨은 송신기내 파워 증폭의 효율을 떨어뜨린다. 종래의 증폭기에서는, 효율과 입력 드라이브 레벨사이에 직접적인 관계가 있다. 따라서, 높은 효율(DC-RF 변환 효율)은 RF 입력 파워 레벨이 상기 증폭기를 압축 또는 포화상태로 구동하도록 충분히 높을 때 까지 얻어지지 않는다. 종래의 증폭기에서는 효율과 입력 구동 레벨사이의 직접적인 관계가 있었다. 따라서, 상기 RF 입력 파워 레벨이 상기 증폭기를 압축 또는 포화에 이르도록 구동하기위해 충분히 높아지고서야 비로서 높은 효율(DC-RF변환 효율)이 얻어진다. 멀티 캐리어 통신 시스템에서 한 증폭기는 가능한한 선형으로 남아야 하며, 상기와 같은 높은 효율의 영역은 사용될 수 없다.
백-오프 파워 레벨에서 개선된 효율을 제공하는 파워 증폭기 회로는 도허티(Doherty) 증폭기 회로로서, 메인 또는 캐리어 증폭기로부터 그리고 보조 또는 최고 증폭기로부터의 파워를 결합시킨다. W. H. Doherty, "A New High-Efficiency Power Amplifier for Modulated Waves(변조 파형에 대한 신규한 고-주파 파워 증폭기),"Proc. IRE Vol. 24, No. 9, pp.1163-1182, 1936을 참조할 수 있다. 종래의 도허티(Doherty) 구성에서, 상기 캐리어 증폭기(10) 그리고 피크 증폭기(12)는 도 1A에서 도시된 바와같이 부하 R로 최대 효율을 갖는 최대 파워를 전달하도록 디자인된다. 상기 메인 또는 캐리어 증폭기는 통상의 클레스 B 증폭기이며, 상기 피크 증폭기는 일정 최소의 한계값을 초과하는 신호들만을 증폭하도록 만들어진다. LDMOS 파워 트랜지스터의 경우, 이는 클레스 C와 유사한 동작에 대하여 핀-오프 전압이하로 상기 트랜지스터를 DC 바이어스함으로써 달성된다. 상기 두 증폭기의 출력은 특성 임피던스 R의 1/4 파 송신선에 의해 연결되며, 그리고 상기 최대 부하 R의 1/2인 부하가 상기 피크 증폭기의 출력에 연결된다. 상기 RF 입력 파워는 상기 피크 증폭기로의 입력에서 1/4 파 지연으로 똑같이 나뉘어 지며, 따라서 상기 부하 R/2에서 두 증폭기 출력 파워가 같은 위상을 갖게된다.
상기 Doherty 증폭기 회로는 상기 클레스 B 캐리어 증폭기를 상기 최대 부하보다 두 배인 크기의 겉보기 부하 임피던스로 동작시키도록 함으로써 압축하기 전에 최고의 효율을 달성시킨다. (상기 피크 증폭기가 작동하기 전에, 상기 캐리어 증폭기로 제공된 부하 임피던스는 상기 1/4 파 변압기(14)의 존재로 인해 2R이 된 다. ) 따라서, 상기 캐리어 증폭기는 압축되고, 최대 파워의 절반으로 피크 효율에 도달한다. 상기 제 2 또는 피크 증폭기는 작동하는 때, 상기 캐리어 증폭기 출력에서의 부하 임피던스는 줄어든다. 상기 제 2 증폭기가 그 전 파워를 끄는 때 최대 효율이 다시 달성된다. 따라서, 상기 제 1 증폭기가 6 dB의 출력 파워 범위에서 포화 유사로 유지되며 피크 효율이 유지될 수 있다.
상기 Doherty 증폭기 회로내로의 상기 입력 RF 파워가 상기 피크 증폭기를 켜는 데 충분하지 않은 때, 상기 모든 출력 파워가 메인 또는 캐리어 증폭기에 의해 공급된다. 상기 피크 증폭기가 오프인때, 그 출력 임피던스는 매우 높으며 상기 캐리어 증폭기의 출력 파워는 도 1B에서 도시된 바와 같이 완전히 부하 R/2로 전달된다. 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 1/4파 변압기(14)를 가로질러 연결된 캐리어 증폭기로 제공된 상기 하하는 2R이다. 따라서 상기 장치의 전류는 최대 파워에서 전달된 것의 1/2이며, 상기 전압은 포화된다. 이와 같이 함으로써, 최대 출력 파워 전반을 전달시키는 장치를 만들게된다. 상기 전류의 RF 및 DC 컴포넌트 모두가 이들 피크 크기의 절반이기 때문에, 상기 효율은 최대이며, 상기 캐리어 증폭기 최대 출력 파워 절반이 최대 선형 효율을 갖는 부하로 공급된다.
상기 충분한 입력 RF파워가 상기 피크 증폭기가 도 1A에서 도시된바와 같이 포화될 수 있도록 제공되며, 두 병렬 증폭기가 균등하게 최대 출력 파워를 상기 부하 R/2로 전달한다. 증폭기 각각으로의 상기 겉보기 부하는 최대 부하 R이며, 그리고 1/4파 변압기 두 단부에서의 부하는 R로 유지된다. 상기 피크 증폭기는 상기 캐리어 증폭기가 포화하기 시작하는 때 동작을 시작하도록 디자인된다. 이때에 최대 선형 효율이 달성된다. 상기 입력 RF 구동이 더욱 증가 되는 때, 상기 피크 증폭기가 작동을 시작하며 출력 파워를 상기 부하로 전달하도록 한다. 상기 피크 증폭기에 의해 공급된 추가의 전류가 상기 1/4파 변압기의 출력에서 부하 임피던스를 증가시키는 영향을 갖는다. 상기 변압기 캐리어 증폭기 단부에서 효과적인 변경은 상기 겉보기 부하 임피던스를 줄이게 될 것이며, 상기 캐리어 증폭기가 그 전압이 포화상태를 유지하는 동안 더욱 더 많은 파워를 전달할 수 있도록 한다. 상기 리미트(limits)들사이의 효율은 상기 피크 증폭기의 충격 계수 가 상대적으로 낮기 때문에 상기 최대값으로부터 크게 떨어지지 않는다.
Doherty 증폭기 회로의 높은 효율 동작 범위를 확장하도록 하는 시도가 있었다. 가령, Iwamoto등은 상기 캐리어 및 피크 증폭기내에 스캐일 트랜지스터 또는 각기 다른 사이즈 트랜지스터를 사용하여, 그리고 상기 입력에서 균일하지 않은 파워 스플리터를 사용하여 12 dB 백-오프를 만들었다. 상기 관련하여 Iwamoto 등에 의한 "An Extended Doherty Amplifier with High Efficiency Over a Wide Power Range(광 파워 범위에서 고 효율을 갖는 확장 Doherty 증폭기),"2001 IEEE MTT-S Digest, Phoenix, AZ를 참조할 수 있다. 이 같은 기술은 상기 전체 출력 파워가 낮을 때(1 와트 이하일 때) 잘 동작한다. 그러나 상기 출력 파워가 10 내지 100 와트 CW 범위인 때에는 제한된 개선을 보여준다.
따라서 RF 파워 증폭기에 대한 고 효율 동작 범위를 확장하기 위한 필요가 계속되고 있다.
본 발명에 따라, 한 RF 파워 증폭기 회로는 최대 백-오프 파워 동작을 위한 메인 또는 캐리어 증폭기, 그리고 상승된 입력 파워 레벨로 동작을 시작하도록 바이어스된 하나 또는 둘 이상의 보조 또는 피크 증폭기를 포함한다. 피크 증폭기 각각은 피크 효율이 유지되는 파워 범위에서 6 dB의 증가를 제공할 수 있다. N-웨이 스플리터가 상기 캐리어 증폭기 그리고 N-1 피크 증폭기로 한 입력 신호를 제공하기 위해 요구되기 때문에, 상기 스플리터내 파워의 한정된 손실이 실현될 수 있는 효율 개선의 일부를 제한 할 수 있다. 그러나, 상기 높은 입력 파워 조건내 피크 증폭기 사용은 상기 회로의 전체 효율을 개선할 수 있다.
한 실시 예에서, 4 방향 증폭기 회로가 제공되며, 모두 4 방향 파워 스플리터에 의해 구동되는 하나의 캐리어 증폭기 그리고 3개의 피크 증폭기를 포함한다. 이론적으로, 이같은 증폭기는 18 dB 까지 효율적인 파워의 범위를 확장할 수 있다. 효율적인 파워 범위의 이같은 확장은 광대역 CDMA (W-CDMA) 또는 OFDM 과 같은 변조 기법을 사용하는 디지털 통신 시스템에서 매우 중요하다. 상기 4 방향 구성은 또한 2 방향 증폭기 장치와 비교하여 3 dBm의 전체 파워 증가를 제공한다. 따라서, 120 와트 피크 증폭기가 증폭기 경로(하나의 캐리어 증폭기 그리고 세 개의 피크 증폭기) 각각이 30와트의 트랜지스터를 사용하는 4 방향 장치에 의해 제공된다.
본 발명의 또다른 한 실시에 따라, 상기 개별 부하 임피던스 및 캐리어 및 피크 증폭기 상대적 위상이 상기 파워 증폭기 회로의 효율을 증가시키는 데 가장 적합하게된다. 상기 피크 증폭기의 출력 임피던스가 상기 캐리어 증폭기의 출력 임피던스를 적재하는 한 실제 증폭기 회로에서, Doherty 장치의 상기 츨력 파워, 이득 그리고 효율은 줄어들 수 있다. 상기 캐리어 증폭기 출력과 상기 Doherty 컴바이너 노드사이, 그리고 뿐만 아니라 상기 피크 증폭기와 상기 컴바이너사이의 추가 위상 길이를 제공함으로써, 상기 캐리어 또는 피크 증폭기에 의한 임피던스를 한 RF 신호 파워 레벨 범위에서 조정하여 최적 성능을 위해 필요한 이상적인 임피던스 실수 부분에 가까워 질 수 있도록 한다.
하기에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1A 및 도 1B는 종래의 Doherty 증폭기 회로에 대한 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 4 방향 파워 증폭기를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 도 2에 따라 4 방향 증폭기의 세부사항을 도시한 도면
도 4는 파워-입력 대 파워-출력, 그리고 도 2 및 도 3에 따른 모의 파워 증폭기에 대한 파워 추가 효율을 설명하는 그래프
도 5는 임의 임피던스 추가 위상 길이를 갖는 2 방향 Doherty 증폭기를 개략적으로 도시한 도면
도 6A 및 6B는 위상 길이 최적화 이전 및 이후 도 5 증폭기의 입력 파워, 출력 파워, 그리고 PAE를 개략적으로 도시한 도면
도 7A, 7B 및 7C는 증폭기 출력이 50 오옴 내지 17 오옴, 그리고 10 오옴 까지로 정합된 180와트 Doherty 증폭기에 대한 입력 파워, 출력 파워 그리고 PAE를 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 하나 또는 둘 이상의 피크 증폭기를 추가하고 메인 캐리어 증폭기를 위한 N-방향 스플리터 그리고 N-1 피크 증폭기를 제공하여, 상기 Doherty 파워 증폭기에 대한 개선된 RF 파워 증폭기 회로이다. 상기 증폭기 회로의 실제 구성을 간단히 설명하기 위해, 상기 피크 증폭기로의 입력에서 그리고 상기 캐리어 증폭기 출력에서 Doherty 증폭기 1/4 변압기가 성능에 영향을 끼치지 않고 교환될 수 있다. 그러나 상기 증폭기에 대한 임피던스 정합 네트워크는 상기 1/4파 변압기의 위치 조정을 보상하기 위해 조정되어야 함을 이해 할 것이다. 상기 캐리어 증포기 입력에서는 단일의 90(1/4 파) 위상 길이만이 필요하며, 따라서 멀티-방향 파워 디바이더를 통하여 멀티플 피크 증폭기의 용이한 실시를 가능하게 한다.
도 2에서는 본 발명의 한 특징에 따른 한 파워 증폭기의 실시예에 대한 기능 블록 도로서, 이는 한 캐리어 증폭기(20) 그리고 세 개의 피크 증폭기(21, 22, 23)를 포함하며, 90도 변압기(24, 25, 26)를 통하여 상기 피크 증폭기가 출력 부하(28)에 연결된다. 단일의 90도 변압기(30)는 4방향 스플리터(32)를 캐리어(20)에 연결시킨다. 상기 피크 증폭기 각각에서의 DC 바이어스를 적절한 값으로 세트시킴으로써, 상기 추가된 피크 증폭기가 상기 Doherty 작용이 확장될 수 있도록 한다. 상기 캐리어 증폭기(20) 그리고 피크 증폭기(21,22, 23)의 출력은 컴바인 노드(27)에서 컴바인된다. 상기 추가된 피크 증폭기 각각에 대하여, 상기 피크 효율이 유지되는 파워 범위에서 6 dB의 상응하는 증가가 있을 것이다. 효율에서의 제한은 N- 방향 스플리터에서의 한정된 손실로 인해 발생될 것이다. 상기 4-방향 증폭기는 상기 효율적인 파워의 범위를 18 dB의 이론적인 값으로 확장한다. 상기에서 설명된 바와 같이, 이 같은 확장은 피크-평균 파워 비가 13 dB에 달할 수 있는 변조 기법을 사용하는 디지털 통신 시스템에서는 매우 중요하다. 상기 4-방향 구성은 2-방향 Doherty 증폭기 회로와 비교하여 3 dBm의 전체 파워 증가를 제공한다. 따라서, 각 경로(한 캐리어 그리고 3 개의 피크 증폭기)가 30와트 트랜지스터를 사용하는 4-방향 Doherty 파워 증폭기에 의해 120 와트 피크 증폭기가 제공될 수 있다.
도 3은 도 2에 따라 증폭기의 보다 상세한 사항을 설명하는 도면으로서, CREE Microwave, Inc.로부터 구매되는 30 와트 LDMOSFET 파워 트랜지스터를 사용하여 모의되며, 한 캐리어 증폭기 트랜지스터(40) 그리고 세 개의 피크 증폭기 트랜지스터(41, 42, 42)를 포함한다. 상기 입력 신호를 갖는 4-방향 스플리팅이 2-방향 스플리터(44, 46, 48)에 의해 제공된다.
캐리어 증폭기 트랜지스터(40)는 스플리터(46)를 입력 정합 회로(52)에 연결시키는 90도 변압기(50)를 포함한다. 게이트 바이어스(54), 드레인 바이어스(56), 출력 정합 회로(58), 그리고 오프셋 마이크로 스트립 위상 길이(60)가 위상 스플리터(46)와 변압기(64)와 저항 부하(65)를 포함하는 (62)에서의 출력사이에서 상기 증폭기를 직렬로 연결시킨다. 상기 피크 증폭기 각각은 상기 증폭기 회로를 도 2에서 도시된 바와 같이 부하에 연결시키는 90도 변압기를 갖는다.
접지 인덕터 그리고 커패시터와 같은 고조파 단말이 출력 정합 회로(58)에 포함되어 출력 고조파를 상기 트랜지스터 출력으로 반영시키고 따라서 피크 효율을 증가시킬 수 있다. 상기 피크 증폭기 회로 각각은 유사한 입력과 출력 회로를 가지며, 상기 게이트 바이어스 회로는 상기 입력 신호 세기가 증가함에 따라 상기 피크 증폭기의 순차적인 동작을 제공한다.
도 3에서의 상기 4-방향 증폭기 회로가 출력 파워, 파워 추가 효율(PAE), 그리고 이득에 대하여 상기 UMTS 대역 (2110 to 2170 MHz)에서 Applied Wave Research Microwave Office Simulator를 사용하여 모의 되었다. 도 4는 입력 RF 파워대 출력 RF 파워를 도시한 것이며, 뿐만 아니라 23 내지 43 dBm (200 milliwatts to 20 watts)까지 확장되는 입력 파워 범위에서의 PAE를 도시한 것이다. 상기 출력 파워 레벨이 42dBm (10 dB 백-오프)로 백-오프되는 때 상기 PAE는 46%이다. 종래(즉, Doherty가 아닌)의 증폭기 회로는 동일한 백-오프 파워에 대하여 10%이하의 PAE를 가질 것이다. 2-방향 Doherty 증폭기 회로는 23%의 상응하는 PAE를 가질 수 있다. 상기 증폭기의 전 동작 범위에서 이득을 선형적으로 유지시키기 위해서는, 올바른 포인트에서 상기 트랜지스터가 순차적으로 작동되는 사실이 상기 피크 증폭기에 대한 바이어스 전압의 선택에서 중요하다.
테이블 1에서는 종래의 2-방향 Doherty 증폭기 회로, Iwamoto등에 의해 설명된 바의 동일하지 않은 파워 스플리트를 갖는 2-방향 Doherty증폭기 회로, 본 발명의 한 실시예에 따른 3-방향 증폭기 회로(두개의 피크 증폭기를 갖는 캐리어 증폭기), 그리고 4-방향 스플리트(하나의 캐리어 증폭기와 세 개의 피크 증폭기)사이의 비교를 설명한다. 상기 4-방향 증폭기는 2-방향 Doherty 증폭기와 비교하여 약 2배만큼의 10dB 백-오프에서 PAE의 개선을 달성시킨다.
구성 SS Gain, dB P1dB, dBm PAE＠ P1dB,% PAE＠7 dB back-off,% PAE＠10 dB back-off,% 회로 복잡도
180와트 2-방향 동일하지 않은 파워 분할을 갖는 Doherty 13.5 52 65 31.5 20.3 중간
3 x 60 와트 2-방향 11 53.2 55 32 23 높음
선택된 위상 길이를 갖는 Doherty
2 x 90 와트 3-방향 Doherty 11 52.4 62 45 35 높음
2 x 120 와트 4-방향 Doherty 11 53.9 63 52 44 높음
본 발명의 실시예에 따른 N-방향 Doherty 증폭기 회로는 광 범위한 입력/출력 파워 레벨ㅇ서 선형 파워 증폭기에 대한 파워 추가 효율에서 중요한 개선을 제공한다. 상기 증폭기는 특히 고 파워 증폭기에서 적합한데, 이는 상기 트랜지스터 각각에 대한 파워 요구가 파워 트랜지스터 N 수에 반 비례하기 때문이다. 2-방향 도허티(Doherty) 구성에서, 상기 트랜지스터 각각의 피크 파워 요구는 전체 출력 파워의 절반이도록 된다. 이 같은 컨디션은 캐리어 및 피크 증폭기에 대한 매우 낮은 입력과 출력을 가져오게하며, 실질적인 신현이 곤란하도록 한다. N-방향 도허티 증폭기 회로에서, 트랜지스터 각각은 1/N 출력 파워의 피크 파워를 가져야 하며 따라서 N이 2보다 큰 수일 때에는 보다 높은 입출력 임피던스를 갖도록 한다. 또한, 상기 증폭기에서의 남아 있는 비효율에 의해 발생된 열이 더욱 작은 개별 트랜지스터의 사용에 의해 보다 큰 물리적 영역으로 분산되어, 따라서 전체 열 저항을 줄이게 한다.
상기에서 지적한 바와 같이, 피크 증폭기의 출력 임피던스가 캐리어 증폭기의 출력 임피던스를 적재하는 실질적인 증폭기에서, 상기 출력 파워, 도허티 증폭기 회로 이득 및 효율은 떨어진다. 본 발명에 따라, 상기 캐리어 증폭기와 상기 컴바이너 노드사이 뿐만아니라 피크 증폭기와 상기 컴바이너 노드사이의 추가적인 위상 길이를 제공함으로써, 최대성능을 위해 필요로 하는 이상적인 실수 임피던스에 인접하도록 하기위해 RF 신호 파워 레벨 범위에서 캐리어나 피크 증폭기 어느 하나에 의해 나타나는 임피던스를 조정하는 것이 가능하다. 예를 들면, 50오옴의 도허티 증폭기의 낮은 신호 레벨에서, 상기 캐리어 증폭기는 100오옴의 저항을 필요로 하며, 보다 높은 파워 레벨에서 상기 피크 증폭기는 25오옴 저항을 필요로 한다. 상기 구성이 도 5에서 도시되며, 캐리어 증폭기(70)의 출력이 각각이 Z1, Z2의 임피던스를 갖는 그리고 X1 및 90도의 위상 길이를 갖는 전송선(74, 76)을 통하여 컴바이너 노드(80)에 연결된다. 피크 증폭기(72)의 출력은 임피던스(Z3)와 XI 및 90도 각각의 위상 길이(X2)를 갖는 전송선(78)을 통하여 컴바이너 노드(80)에 연결된다. 상기 노드(80)는 다음에 임피던스(Z4) 그리고 위상 90도의 전송선 변압기(82)를 통하여 50 오옴의 임피던스를 갖는 출력 노드(84)에 연결된다.
낮은 RF 파워 드라이브에서, 상기 캐리어 증폭기는 겉보기 100오옴을 필요로 하며 따라서 6 dB 브레이크 포인트에서 정상적인 출력 파워 절반을 전달할 수 있다. 그러나, 상기 임피던스는 상기 피크 증폭기로부터의 기생 부하로 인해 100오옴이 되지 않는다.
그러나, 상기 캐리어 증폭기로부터의 기생 부하는 상기 피크 증폭기에 의한 임피던스를 증가시킨다. 이는 상기 출력 임피던스의 리액턴스가 상기 부하를 상기 임피던스 실수 또는 동위상 부분보다 크게 증가시키는 스미쓰 챠트에서 설명된다. 본 발명에 따라, 낮은 RF 신호 레벨에서 상기 캐리어 증폭기의 부하 임피던스는 상기 캐리어 증폭기의 출력 위상 길이를 조정함으로써 달성되며, 높은 RF 신호 레벨에서 상기 캐리어 증폭기의 부하 임피던스는 상기 피크 증폭기에서의 출력 위상 길이를 조정함으로써 달성된다. 이와같이 함으로써, 상기 임피던스의 리액턴스 부분을 줄이거나 제거함이 가능하게 된다.
도 5에서의 증폭기는 수정되어 상기 캐리어 증폭기가 낮은 RF 파워 레벨에서 50오옴 단자를 갖도록 하며, 상기 피크 증폭기는 10오옴으로 조정된 출력 임피던스를 갖도록 한다. 도 6A 및 6B에서는, 위상 길이의 최적화 전과 후에 파워 출력과 PAE 에 대한 측정이 설명된다. 도 6A에서, 수정하기 전에, 상기 6 dB 백-오프에서의 PAE는 34%, 그리고 10 dB에서, 백-오프 파워는 23%이다. 수정이 있은 뒤에는 도 6B에서 도시된 바와같이, 6 dB에서 상기 백-오프 파워 PAE는 42%로 증가되고, 그리고 10 dB 백-오프에서, 상기 PAE는 29%로 증가한다.
20와트 2-방향 도허티 증폭기 모듈에서 데이터가 측정되며, 이때 출력 위상 길이는 2140 MHz에서 36도에서 66도로 조정되었고, 이 같은 데이터가 하기 테이블 2에서 기재된다.
위상 길이 드레인 효율 ＠ 10dB 백-오프, % IM3 ＠2 W 평균 2-음색, dBc
36 22.0 -33
46 24.0 -37
56 24.5 -43
66 24.5 -50
상기 효율에 대한 위상 길이 효과에 추가하여, 상기 출력 임피던스를 적절한 크기로 낮추고 상기 컴바인 노드이후 50 오옴으로 변환시킴으로써, 동작 효율을 더욱 증가시킨다. 상기 게이트가 50 오옴으로 매치되고 그리고 상기 출력 드레인은 50오옴, 17오옴, 그리고 10오옴으로 각각 매치된 90와트 LDMOSFET 도허티 증폭기를 생각 하기로 한다.
도 7A는 50오옴에 매치된 180와트 도허티 증폭기 성능을 설명하는 그래프이다. 7 dB 백-오프에서 PAE는 29%이고, 그리고 9 dB 백-오프는 20%이다. 상기캐리어 및 피크 증폭기에서 50오옴의 정상 출력 임피던스로는 효율적인 도허티 동작이 실현되지 않는다.
그러나, 상기 드레인들을 도 7B에서 도시된 바와 같이, 17오옴 임피던스에 정합시킴으로써, PAE가 7 dB 백-오프에서 34%로 증가되며, 그리고 9 dB 백- 오프에서 25%로 증가된다. 따라서, PAE가 50오옴으로 매치된 도허티 증폭기 회로와 비교하면 약 5%가 증가 된다.
도 7C에서, 드레인이 10오옴 임피던스로 매치된 도허티 증폭기 회로의 성능에서, 상기 PAE는 7 dB 백-오프에서 34%로 증가되며, 그리고 9 dB 백-오프에서는 27%로 증가되고, 따라서 더욱더 강한 도허티 동작을 보여준다. 9 dB 백-오프에서 상기 PAE는 17오옴에 매치되었던 상기 도허티 증폭기 회로는 2%로 증가된다.
상기 도허티 증폭기 회로에서의 출력 임피던스 영향은 다음 테이블 3에서 설명된다.
구성 이득, dB P1dB, dBm PAE＠7dB 백-오프, % PAE＠9dB 백-오프, %
종래기술, 50 ohms 13.5 52.5 21 16
Doherty, 50 ohms 14 51.2 29 20
Doherty, 17 ohms 13.5 52 34 25
Doherty, 10 ohms 14 51.5 34 27
따라서, 90와트 단일-엔드 증폭기 각각은 10오옴의 특성 임피던스를 갖는 최고의 출력 파워 그리고 효율로 최적화된다.
본 발명에 따라, 도허티 증폭기의 효율은 상기 증폭기의 출력과 컴바인너 코드사이의 추가 위상 길이를 제공함으로써, 그리고 상기 캐리어 그리고 피크 증폭기사이의 상대적 위상 뿐 아니라 이들의 개별 임피던스를 줄임으로써 증가된다. 상기 파워 증폭기 출력이 다음에 상기 컴바인 노드이후 50오옴으로 조정된다. 상기 모의에 따르면 종래의 도허티 방법과 비교하여 25%의 신장된 효율을 나타내었으며, 이때 상기 캐리어 및 피크 증폭기 출력에서의 위상 및 임피던스 최적화는 참고로 하지 않았다. 상기 캐리어 및 피크 증폭기에서의 RF 트랜지스터 크기가 각기 다른 비대칭 도허티 증폭기의 경우 상기에서와 같은 디자인 고려사항들이 사용될 수 있다. 모든 경우에, 부하 임피던스 그리고 상기 캐리어 및 피크 증폭기사이 상대적 임피던스 위상 최적화는 완전한 파워 증폭기 이득, 효율 그리고 선형성을 개선하도록 한다.
본 발명이 실리콘 LDMOSFET을 사용하여 고 파워, 고 효율 그리고 고 선형성 RF 및 마이크로파 증폭기를 개선하도록 하는 것이나, 본 발명은 실리콘 쌍극형, 갈륨 비화물 MESFET, 인듐 갈륨 인화물 HBT, 실리콘 탄화물MESFET 그리고 갈륨 니트라이드HEMT와 같은 광범위한 반도체 기술을 사용하여 실시 될 수 있기도 하다.

Claims (13)

  1. a) 제 1 파워 영역에서 RF신호를 증폭하고 그리고 광역 파워 최대이하의 파워 포화 레벨로 RF신호를 증폭하기위한 캐리어 증폭기,
    b) 캐리어 증폭기에 병렬로 연결되며, 상기 피크 증폭기 각각이 바이어스되어 상기 캐리어 증폭기가 포화에 접근한 후 한 증폭된 출력 신호를 제공하도록 하는 다수의 피크 증폭기,
    c) 입력 신호를 분할하고 그리고 상기 분할 입력 신호를 상기 캐리어 증폭기 그리고 다수의 피크 증폭기로 공급하기위한 신호 분할기(스플리터), 그리고
    d) 상기 캐리어 증폭기 그리고 상기 다수의 피크 증폭기로부터의 증폭된 출력 신호들을 수신하고 결합하기 위한 출력으로, 상기 출력이 임피던스 Z이고, 상기 캐리어 증폭기 그리고 상기 피크 증폭기 각각이 상기 네트워크의 임피던스 및 유효 위상 길이에 따라 각 증폭기로 한 가변 임피던스를 제공하는 출력 정합 네트워크에 의해 상기 출력에 연결되어지는 바의 상기 출력을 포함하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  2. 제 1항에 있어서, 출력 정합 회로 각각의 상기 위상 길이가 상기 출력 임피던스의 리액턴스를 줄이도록 선택됨을 특징으로 하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  3. 제 1항에 있어서, 피크 증폭기 각각이 6 dB만큼씩 효율적인 파워 증폭을 확장함을 특징으로 하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  4. 제 3항에 있어서, 상기 다수된 효율적인 파워 증폭이 18 dB임을 특징으로 하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  5. 제 4항에 있어서, 상기 캐리어 증폭기 각각 그리고 피크 증폭기가 래터럴 DMOS 트랜지스터를 포함함을 특징으로 하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  6. 제 1항에 있어서, 상기 신호 분할기가 상기 캐리어 증폭기 입력에 연결된 1/4파 변압기를 포함하고, 그리고 상기 출력이 상기 캐리어 증폭기의 출력에 연결되고 또한 1/4파 변압기를 통하여 피크 증폭기 출력에 연결되는 한 저항 부하를 포함함을 특징으로 하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  7. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어 증폭기 그리고 피크 증폭기 각각이 래터럴 DMOS 트랜지스터,MESFETs, HEMTs, HBTs 그리고 쌍극형 트랜지스터로 구성된 그룹으로부터 선택된 트랜지스터를 포함함을 특징으로 하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  8. 제 1항에 있어서, 상기 출력이 상기 캐리어 증폭기에 연결된 때 한 저항 부하를 포함하며, 1/4 파 변압기를 통하여 피크 증폭기 각각의 출력에 연결됨을 특징으로 하는 광역 파워에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  9. a) 제 1 파워 영역에서 RF신호를 증폭하고 그리고 파워 영역 최대이하의 파워 포화 레벨로 RF신호를 증폭하기위한 캐리어 증폭기,
    b) 캐리어 증폭기에 병렬로 연결되며, 상기 피크 증폭기가 바이어스되어 상기 캐리어 증폭기가 포화에 접근한 후 한 증폭된 출력 신호를 제공하도록 하는 하나 이상의 피크 증폭기,
    c) 입력 신호를 분할하고 그리고 상기 분할 입력 신호를 상기 캐리어 증폭기 그리고 하나 이상의 피크 증폭기로 공급하기위한 신호 분할기(스플리터),
    d) 임피던스 Z를 갖는 파워 증폭기 출력에 연결된 한 출력 컴바이너 노드, 그리고
    e) 상기 캐리어 증폭기 그리고 상기 하나 이상의 피크 증폭기를 상기 출력 컴바이너 노드에 연결시키며, 출력-정합 네트워크가 Z보다 작은 임피던스를 갖는 증폭기 각각으로 한 츨력 임피던스를 제공하는 다수의 출력-정합 네트워크를
    포함하는 파워 영역에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  10. 제 9항에 있어서, 상기 출력 정합 네트워크 각각의 위상 길이가 상기 출력 임피던스의 리액턴스를 줄이도록 선택됨을 특징으로 하는 파워 영역에서 RF 신호 를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  11. 제 9항에 있어서, 상기 출력 컴바이터 노드를 임피던스 변환을 위해 상기 파워 증폭기로 결합시키는 임피던스 변압기를 더욱 포함함을 특징으로 하는 파워 영역에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  12. 제 11항에 있어서, 상기 캐리어 증폭기 각각과 하나 이상의 피크 증폭기가 래터럴 DMOS 트랜지스터,MESFETs, HEMTs, HBTs 그리고 쌍극형 트랜지스터로 구성된 그룹으로부터 선택된 트랜지스터를 포함함을 특징으로 하는 파워 영역에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
  13. 제 12항에 있어서, 상기 최대 RF 출력 파워가 180와트임을 특징으로 하는 파워 영역에서 RF 신호를 증폭하기위한 RF 파워 증폭기 회로
KR1020057021021A 2003-05-05 2004-04-08 선택된 위상 길이 및 출력 임피던스를 사용하여 백-오프능력이 증가되고 파워 추가 효율을 갖는 ｎ-방향 ｒｆ 파워증폭기 회로 KR101126417B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/430,568 2003-05-05
US10/430,568 US6791417B2 (en) 2002-01-28 2003-05-05 N-way RF power amplifier circuit with increased back-off capability and power added efficiency using selected phase lengths and output impedances
PCT/US2004/011457 WO2004100358A1 (en) 2003-05-05 2004-04-08 N-way rf power amplifier circuit with increased back-off capability and power added efficiency using selected phase lengths and output impedances

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060007429A true KR20060007429A (ko) 2006-01-24
KR101126417B1 KR101126417B1 (ko) 2012-03-28

Family

ID=33434851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057021021A KR101126417B1 (ko) 2003-05-05 2004-04-08 선택된 위상 길이 및 출력 임피던스를 사용하여 백-오프능력이 증가되고 파워 추가 효율을 갖는 ｎ-방향 ｒｆ 파워증폭기 회로

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6791417B2 (ko)
EP (1) EP1620943A4 (ko)
JP (1) JP4974673B2 (ko)
KR (1) KR101126417B1 (ko)
CN (1) CN100594672C (ko)
CA (1) CA2516194C (ko)
TW (1) TWI336996B (ko)
WO (1) WO2004100358A1 (ko)

Families Citing this family (91)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100553252B1 (ko) * 2002-02-01 2006-02-20 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치
US7254195B2 (en) * 2003-08-25 2007-08-07 M/A-Com, Inc. Apparatus, methods and articles of manufacture for dynamic differential delay correction
US7502422B2 (en) * 2003-06-04 2009-03-10 M/A—COM, Inc. Electromagnetic wave transmitter systems, methods and articles of manufacture
US7526260B2 (en) * 2002-11-14 2009-04-28 M/A-Com Eurotec, B.V. Apparatus, methods and articles of manufacture for linear signal modification
US6891432B2 (en) * 2002-11-14 2005-05-10 Mia-Com, Inc. Apparatus, methods and articles of manufacture for electromagnetic processing
US7245183B2 (en) 2002-11-14 2007-07-17 M/A-Com Eurotec Bv Apparatus, methods and articles of manufacture for processing an electromagnetic wave
TWI225332B (en) * 2003-05-20 2004-12-11 Mediatek Inc Multi-band low noise amplifier
US7343138B2 (en) * 2003-12-08 2008-03-11 M/A-Com, Inc. Compensating for load pull in electromagentic signal propagation using adaptive impedance matching
KR100543729B1 (ko) * 2004-03-24 2006-01-20 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 열 방출 효율이 높고 두께는 물론 크기를 감소시킨 고주파모듈 패키지 및 그 조립 방법
US7884668B2 (en) 2004-06-29 2011-02-08 Nxp B.V. Integrated doherty type amplifier arrangement with high power efficiency
JP4715994B2 (ja) * 2004-08-26 2011-07-06 日本電気株式会社 ドハティ増幅器並列運転回路
US7183958B2 (en) * 2004-09-08 2007-02-27 M/A-Com, Eurotec B.V. Sub-ranging digital to analog converter for radiofrequency amplification
US7327803B2 (en) 2004-10-22 2008-02-05 Parkervision, Inc. Systems and methods for vector power amplification
US7355470B2 (en) 2006-04-24 2008-04-08 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including embodiments for amplifier class transitioning
WO2006057774A2 (en) * 2004-11-23 2006-06-01 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Solid-state ultra-wideband microwave power amplifier employing modular non-uniform distributed amplifier elements
US8076975B1 (en) 2004-11-23 2011-12-13 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Broadband high power amplifier
US8669812B2 (en) 2004-11-23 2014-03-11 Schilmass Co., L.L.C. High power amplifier
KR100654650B1 (ko) * 2004-11-25 2006-12-08 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 하이브리드 커플러가 없는 직렬구조의 도허티 증폭기
US7154329B2 (en) * 2004-12-16 2006-12-26 M/A-Com, Inc. Method and apparatus for compensating amplifier output for temperature and process variations
KR20060077818A (ko) * 2004-12-31 2006-07-05 학교법인 포항공과대학교 비대칭 전력 구동을 이용한 전력 증폭 장치
US7193473B2 (en) * 2005-03-24 2007-03-20 Cree, Inc. High power Doherty amplifier using multi-stage modules
US20060255996A1 (en) * 2005-04-08 2006-11-16 M/A-Com, Inc. And M/A-Com Eurotec Bv Baseband signal processor
GB2428168A (en) * 2005-07-06 2007-01-17 Motorola Inc A transmitter splits a signal into a plurality of sub-signals, each containing a plurality of sub-carriers, and amplifies each sub-signal separately.
KR100957895B1 (ko) * 2005-08-01 2010-05-13 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 고효율 증폭기
US8013675B2 (en) 2007-06-19 2011-09-06 Parkervision, Inc. Combiner-less multiple input single output (MISO) amplification with blended control
US8334722B2 (en) 2007-06-28 2012-12-18 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation and amplification
US7911272B2 (en) 2007-06-19 2011-03-22 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including blended control embodiments
US9106316B2 (en) 2005-10-24 2015-08-11 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification
US7362170B2 (en) * 2005-12-01 2008-04-22 Andrew Corporation High gain, high efficiency power amplifier
EP2011230B1 (en) * 2006-04-14 2011-09-07 Nxp B.V. Doherty amplifier
US7937106B2 (en) 2006-04-24 2011-05-03 ParkerVision, Inc, Systems and methods of RF power transmission, modulation, and amplification, including architectural embodiments of same
US8031804B2 (en) 2006-04-24 2011-10-04 Parkervision, Inc. Systems and methods of RF tower transmission, modulation, and amplification, including embodiments for compensating for waveform distortion
US7317412B2 (en) 2006-05-15 2008-01-08 M/A-Com, Inc. Techniques for biasing a radio frequency digital to analog converter
US7962174B2 (en) * 2006-07-12 2011-06-14 Andrew Llc Transceiver architecture and method for wireless base-stations
WO2008144017A1 (en) 2007-05-18 2008-11-27 Parkervision, Inc. Systems and methods of rf power transmission, modulation, and amplification
US7521995B1 (en) * 2007-09-28 2009-04-21 Motorola, Inc. Inverted doherty amplifier with increased off-state impedence
US7876160B2 (en) * 2008-02-04 2011-01-25 Skyworks Solutions, Inc. Multi-mode high efficiency linear power amplifier
US8155237B2 (en) * 2008-02-07 2012-04-10 Pine Valley Investments, Inc. Multi-carrier transmitter
US7936212B2 (en) 2008-05-09 2011-05-03 Cree, Inc. Progressive power generating amplifiers
US7764120B2 (en) * 2008-08-19 2010-07-27 Cree, Inc. Integrated circuit with parallel sets of transistor amplifiers having different turn on power levels
JP5243192B2 (ja) * 2008-11-12 2013-07-24 株式会社日立国際電気 増幅器
KR101411185B1 (ko) * 2009-09-28 2014-06-23 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 도허티 증폭기
WO2011048893A1 (ja) * 2009-10-23 2011-04-28 日本碍子株式会社 ドハティ増幅器用合成器
WO2011070952A1 (ja) * 2009-12-08 2011-06-16 日本電気株式会社 送信装置
KR101677555B1 (ko) * 2010-02-25 2016-11-21 삼성전자주식회사 도허티 증폭기에서 낮은 전력 영역에서의 효율을 향상시키기 위한 장치
US8611834B2 (en) 2010-11-01 2013-12-17 Cree, Inc. Matching network for transmission circuitry
KR101731321B1 (ko) * 2011-01-06 2017-05-02 삼성전자주식회사 도허티 증폭기에서 효율을 향상시키기 위한 장치 및 방법
US8878622B2 (en) 2011-04-07 2014-11-04 Infineon Technologies Ag System and method for generating a pulse-width modulated signal
WO2012139126A1 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Parkervision, Inc. Systems and methods of rf power transmission, modulation, and amplification
CN102185568A (zh) * 2011-04-29 2011-09-14 中兴通讯股份有限公司 一种多合体功率放大器及其实现方法
JP6174574B2 (ja) 2011-06-02 2017-08-02 パーカーヴィジョン インコーポレイテッド アンテナ制御
US8971398B2 (en) * 2011-09-19 2015-03-03 Infineon Technologies Ag System and method for generating a radio frequency pulse-width modulated signal
ITTO20111123A1 (it) * 2011-12-07 2013-06-08 Onetastic S R L Dispositivo e metodo per variare la lunghezza elettrica di una linea di trasmissione ad impedenza costante, in particolare per l'utilizzo in un amplificatore in configurazione doherty.
WO2013086658A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Doherty power amplification apparatus and method
US8717099B2 (en) 2012-03-16 2014-05-06 Infineon Technologies Ag Wideband doherty amplifier circuit with peaking impedance absorption
US9030255B2 (en) 2012-03-19 2015-05-12 Auriga Measurement Systems, LLC Linearization circuit and related techniques
US9166536B2 (en) 2012-10-30 2015-10-20 Eta Devices, Inc. Transmitter architecture and related methods
US8829993B2 (en) 2012-10-30 2014-09-09 Eta Devices, Inc. Linearization circuits and methods for multilevel power amplifier systems
US9537456B2 (en) * 2012-10-30 2017-01-03 Eta Devices, Inc. Asymmetric multilevel backoff amplifier with radio-frequency splitter
US9407214B2 (en) 2013-06-28 2016-08-02 Cree, Inc. MMIC power amplifier
KR20160058855A (ko) 2013-09-17 2016-05-25 파커비전, 인크. 정보를 포함하는 시간의 함수를 렌더링하기 위한 방법, 장치 및 시스템
DE102013220160A1 (de) * 2013-10-05 2015-04-09 Rwth Aachen Sequentieller breitbandiger Doherty Leistungsverstärker mit einstellbarem Ausgangsleitungs-Back-Off
US20160241201A1 (en) * 2013-10-18 2016-08-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Power amplifier for amplification of an input signal into an output signal
JP6176333B2 (ja) * 2013-11-14 2017-08-09 日本電気株式会社 電力増幅器及び電力増幅方法
JP6558360B2 (ja) 2014-03-06 2019-08-14 日本電気株式会社 送信機、送信方法
US9912298B2 (en) 2014-05-13 2018-03-06 Skyworks Solutions, Inc. Systems and methods related to linear load modulated power amplifiers
US9768731B2 (en) 2014-07-23 2017-09-19 Eta Devices, Inc. Linearity and noise improvement for multilevel power amplifier systems using multi-pulse drain transitions
US9800207B2 (en) 2014-08-13 2017-10-24 Skyworks Solutions, Inc. Doherty power amplifier combiner with tunable impedance termination circuit
US9712119B2 (en) * 2014-10-25 2017-07-18 Skyworks Solutions, Inc. Doherty power amplifier with tunable input network
EP3356838A2 (en) * 2015-09-30 2018-08-08 Koninklijke Philips N.V. A doherty-type rf power amplifier for magnetic resonance imaging
US9667199B1 (en) 2016-06-09 2017-05-30 Nxp Usa, Inc. Doherty amplifiers with minimum phase output networks
JP2018050167A (ja) * 2016-09-21 2018-03-29 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
US10187015B2 (en) * 2016-11-30 2019-01-22 Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. Doherty amplifier
US11233483B2 (en) 2017-02-02 2022-01-25 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. 90-degree lumped and distributed Doherty impedance inverter
US11159125B2 (en) 2017-04-24 2021-10-26 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Inverted Doherty power amplifier with large RF fractional and instantaneous bandwidths
WO2018197919A1 (en) 2017-04-24 2018-11-01 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Inverted doherty power amplifier with large rf and instantaneous bandwidths
US11245363B2 (en) 2017-04-24 2022-02-08 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Efficiency, symmetrical Doherty power amplifier
FR3070100A1 (fr) 2017-08-14 2019-02-15 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Architecture d'amplificateur de puissance sans modulation, a large bande et a haut rendement
JP2019057809A (ja) * 2017-09-20 2019-04-11 株式会社東芝 増幅器及び送信機
CN107733381B (zh) * 2017-09-30 2023-10-27 成都嘉纳海威科技有限责任公司 一种高效率高增益Doherty堆叠功率放大器
CN111480292B (zh) 2017-10-02 2024-03-29 镁可微波技术有限公司 空载调制高效功率放大器
CN112640298A (zh) 2018-10-05 2021-04-09 镁可微波技术有限公司 低负载调制功率放大器
CN109672411B (zh) * 2018-12-19 2023-02-28 重庆邮电大学 一种适用于5G低频段全频段的非对称宽带Doherty功率放大器
US20200313624A1 (en) 2019-03-28 2020-10-01 Cree, Inc. In-transistor load modulation
CN112865709A (zh) * 2019-11-28 2021-05-28 上海华为技术有限公司 一种功放合路装置及功放电路
WO2021137951A1 (en) 2019-12-30 2021-07-08 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Low-load-modulation broadband amplifier
CN111293994B (zh) * 2020-01-24 2023-04-07 复旦大学 单元复用变压器合成功率放大器
CN111384901B (zh) * 2020-03-14 2023-02-24 电子科技大学 一种基于后匹配网络的宽带高效率三路Doherty功率放大器
CN117413459A (zh) * 2021-06-02 2024-01-16 株式会社村田制作所 高频电路和通信装置
CN113595507A (zh) * 2021-06-18 2021-11-02 杭州电子科技大学富阳电子信息研究院有限公司 基于峰值合成网络的Doherty功率放大器的设计方法
EP4297274A1 (en) 2022-06-24 2023-12-27 Wolfspeed, Inc. Flip chip doherty amplifier devices

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3579136A (en) 1965-12-13 1971-05-18 George A Machamer Multi-stage power amplifier in which each stage conducts for only a predetermined portion of the input
US5420541A (en) * 1993-06-04 1995-05-30 Raytheon Company Microwave doherty amplifier
US5757229A (en) * 1996-06-28 1998-05-26 Motorola, Inc. Bias circuit for a power amplifier
US5786727A (en) * 1996-10-15 1998-07-28 Motorola, Inc. Multi-stage high efficiency linear power amplifier and method therefor
US6097252A (en) 1997-06-02 2000-08-01 Motorola, Inc. Method and apparatus for high efficiency power amplification
US5966059A (en) * 1997-09-02 1999-10-12 Motorola, Inc. Phase shifting power coupler with three signals of equal amplitude
US6262629B1 (en) * 1999-07-06 2001-07-17 Motorola, Inc. High efficiency power amplifier having reduced output matching networks for use in portable devices
US6374092B1 (en) 1999-12-04 2002-04-16 Motorola, Inc. Efficient multimode power amplifier
SE520760C2 (sv) * 2000-06-06 2003-08-19 Ericsson Telefon Ab L M Doherty-förstärkare av flerstegstyp
US6396341B1 (en) 2000-12-29 2002-05-28 Ericsson Inc. Class E Doherty amplifier topology for high efficiency signal transmitters
KR100546491B1 (ko) * 2001-03-21 2006-01-26 학교법인 포항공과대학교 초고주파 도허티 증폭기의 출력 정합 장치
US6445247B1 (en) 2001-06-01 2002-09-03 Qualcomm Incorporated Self-controlled high efficiency power amplifier
US6448616B1 (en) 2001-08-14 2002-09-10 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Adaptive biasing of RF power transistors
US6700444B2 (en) * 2002-01-28 2004-03-02 Cree Microwave, Inc. N-way RF power amplifier with increased backoff power and power added efficiency

Also Published As

Publication number Publication date
TW200503410A (en) 2005-01-16
CN1781244A (zh) 2006-05-31
KR101126417B1 (ko) 2012-03-28
EP1620943A1 (en) 2006-02-01
JP2006525751A (ja) 2006-11-09
EP1620943A4 (en) 2006-08-09
CN100594672C (zh) 2010-03-17
CA2516194C (en) 2013-01-22
WO2004100358A1 (en) 2004-11-18
US20030210096A1 (en) 2003-11-13
JP4974673B2 (ja) 2012-07-11
CA2516194A1 (en) 2004-11-18
US6791417B2 (en) 2004-09-14
TWI336996B (en) 2011-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101126417B1 (ko) 선택된 위상 길이 및 출력 임피던스를 사용하여 백-오프능력이 증가되고 파워 추가 효율을 갖는 ｎ-방향 ｒｆ 파워증폭기 회로
KR101126409B1 (ko) 동일하지 않은 입력 파워 분할을 사용하여 백-오프 능력이증가되고 파워 추가 효율을 갖는 ｎ-방향 ｒｆ 파워 증폭기회로
EP1470636B1 (en) N-way rf power amplifier with increased backoff power and power added efficiency
US10298177B2 (en) N-way doherty distributed power amplifier with power tracking
CN101577528B (zh) 逐级功率产生放大器
US10749478B2 (en) Amplifier arrangement
Wood et al. A high power, high efficiency UMTS amplifier using a novel Doherty configuration

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
N234 Change of applicant [patent]: notification of change of applicant and registration of full transfer of right
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160218

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170220

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180219

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200226

Year of fee payment: 9