SE528200C2 - Krets för parallelldrift av dohertyförstärkare - Google Patents
Krets för parallelldrift av dohertyförstärkareInfo
- Publication number
- SE528200C2 SE528200C2 SE0501794A SE0501794A SE528200C2 SE 528200 C2 SE528200 C2 SE 528200C2 SE 0501794 A SE0501794 A SE 0501794A SE 0501794 A SE0501794 A SE 0501794A SE 528200 C2 SE528200 C2 SE 528200C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- transmission line
- doherty
- doherty amplifier
- amplifiers
- impedance
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- H03F1/0288—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
- 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
- H03F1/04—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in discharge-tube amplifiers
- H03F1/06—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in discharge-tube amplifiers to raise the efficiency of amplifying modulated radio frequency waves; to raise the efficiency of amplifiers acting also as modulators
- H03F1/07—Doherty-type amplifiers
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
Description
20 25 30 “i E28 200 karen upprätthåller mättning nära den mättade uteffekten, varvid en högre verkningsgrad kan erhållas än i normala förstärkare i klass A resp klass AB som helhet även om dohertyförstârkaren av- ger en utsignal med en minskning av den mättade effekten. Denna minskning utgörs av skillnaden mellan den genomsnittliga ut- effekten och den mättade effekten. Ett tillstànd med stor minsk- ning innebär således ett tillstànd i vilket den genomsnittliga uteffekten är mindre än den mättade effekten.
De generella arbetsprinciperna för dohertyförstärkaren är allmänt kända exempelvis från en artikel med benämningen ”Advanced Technique in RF Power Amplifiers” av Steve C. Cripps, Artech House 2002, sid 33-56, vilkas relevans för denna uppfin- ning kommer att beskrivas nedan.
En kombineringskrets för att kombinera utsignalen från bär- vågsförstärkaren med utsignalen från toppförstärkaren består av en transformator eller en impedansomvandlare och inkluderar ofta en transmissionsledning med en fjärdedels våglängd när den han- terar en signal i mikrovågbandet. För ideal drift av dohertyför- stärkaren sätts impedansen hos en belastning, sedd från en yttre kombinationspunkt, vanligen till Z0/2, där Zg representerar den karaktäristiska impedansen hos en transmissionsledning. I ett typiskt fall sätts Z0 till 50 S2 i högfrekvenskretsar.
Som en krets för att täcka belastningsimpedansen Z0/2 i förhållande till den karaktäristiska impedansen Z0 för att åstad- komma impedansanpassning i ett högfrekvensband används en trans- missionsledning med en fjärdedels våglängd mellan kombinations- punkten och utmatningspunkten. Som ett exempel på en sådan krets publicerades en kombineringskrets som implementerades i mikro- vågbandet i artikeln ”THE MICROWAVE DOHERTY AMPLIFIER” av R.J.
McMorrow m.fl., 1994 IEEE MTT-S Digest (TH3E-7), sid 1653-1656).
Allt större krav har ställts på förstärkare för att de skall avge mera effekt, och detta krav har konventionellt upp- fyllts genom att flera förstärkare har fått arbeta parallellt för att ge upphov till mera effekt. Allmänt kända metoder för 10 15 20 25 30 528 200 att driva ett flertal förstärkare parallellt inkluderar en kom- binationstyp med i-fasdistribution med användning av en Wilkin- son-distributionskombinerare, en mottaktkopplad typ, en balans~ typ som använder sig av en hvbridkrets och liknande. Exempelvis förekommer i en artikel ”MICROWAVE TRANSISTOR AMPLIFIERS, Analy- sis and Design second edition” av Guillermo Gonzales, sid 327- 333, Prentice-Hall, 1997, tal förstärkare parallellt, en balanstyp med användning av en i en allmän metod att driva ett fler- hybridkrets, en Wilkinson~distributionskombinerare och liknande.
Av det föregående har man trott att dohertyförstärkare,_ som har hög verkningsgrad, arbetar effektivt i parallell för att skapa en högre uteffekt i syfte att tillfredsställa kraven på linearitet och hög verkningsgrad och för att få fram en högre uteffekt.
Såsom har beskrivits ovan skiljer sig i regel den ideella impedansen hos en belastning, sedd från en dohertyförstärkare, från den karaktäristiska impedansen Z0 hos ett system och uppgår till halva den karaktäristiska impedansen, dvs Zu/2. För att ett flertal dohertyförstärkare skall drivas parallellt i en mottakt- koppling eller i en balanserad konfiguration behövs därför en krets vid utgången för att omvandla impedansen Z0 hos en kombine- rare för att kombinera utsignaler från det ifrågavarande flerta~ let dohertyförstärkare till dohertyförstärkarnas belastningsim- pedans Z0/2.
Såsom ett exempel på parallell drift hos dohertyförstärka- re föreslår ”RF HIGH POWER DOHERTY AMPLIFIER FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF A FEEDFORWARD LINEAR AMPLIFIER” av Ky0ung~JOOn Cho m.fl. i 2004 IEEE MTT-S digest (WEGC-3), sid 847-850, en för~ starkare av balanserad typ och anordnad att koppla två doherty- förstärkare med användning av en hybridkrets för parallell drift. Pig. l är ett kopplingsschema som visar en konventionell krëfe För att driva dnhertyförstärkare para11e11t. Vid utgången från varje dohertyförstärkare 51, 52 i fig. l är en impedansom- vandlingsledning 53, 54 för en fjärdedels våglängd inkopplad med 10 15 20 25 30 uppgift att omvandla impedansen från Z0/2 till Z0. Hybriden 55 är inkopplad vid utgångarna från omvandlingsledningarna 53, 54 för en fjärdedels våglängd som kombinerar utsignalerna från två do- hertyförstärkare 51, 52. Dessa komponenter bildar en balanserad förstärkare på basis av dohertyförstärkarna som arbetar paral- lellt.
Det ovannämnda exemplet enligt teknikens ståndpunkt har emellertid följande problem.
Den konventionella kombinerarkretsen som är visad i fig. 1 företer ett problem med större signaltransmissionsförluster och lägre förstärkarverkningsgrad till följd av den långa transmis- sionsledningen från varje dohertyförstärkare till utgången.
Eftersom vidare impedansomvandlingsledningarna och effekt- kombineraren såsom hybridkretsen båda är konstruerade med trans- missionsledningar med en fjärdedels våglängd är bandet begränsat så att önskad drift endast kan utföras inom ett begränsat smalt band.
Vidare krävs en avslutningsenhet i kombineraren såväl i en konfiguration som använder en hybridkombinerare som i en kombi- nation som använder en Wilkinson-kombinerare. En sådan konfigu- ration är ofördelaktig med avseende pà en minskning i storlek och kostnad därför att linjedelen som inkluderar impedansomvand- lingsledningen är stor.
SAMMBNELETNING AV UPPFINNINGEN Denna uppfinning har till mål att åstadkomma en kompakt och billig krets för att driva dohertyförstärkare parallellt, vari- genom transmissionsförlusterna minskas och ett band hindras från att göras smalare.
För att det ovannämnda målet skall nås inkluderar en paral- lelldriftkrets för dohertyförstärkare enligt uppfinningen för att förstärka en insignal så att den förstärkta signalen avges till en utgàngsklämma, ett flertal dohertyförstärkare och en signalkombinerare.
Varje dohertyförstärkare tar emot och förstärker en förde- 10 15 20 25 30 528 200 lad insignal för utmatning. Signalkombineraren består av en transmissionsledningstransformator och är kopplad till utgångar- na fràn dohertyförstärkarna och till utgàngsklämman. Betraktad från dohertyförstärkarna har signalkombineraren en impedans som representerar en optimal belastning för dohertyförstärkarna och sedd fràn utgàngsklämman en impedans som svarar mot den karaktä- ristiska impedansen hos en transmissionsledning som är kopplad till utgàngsklämman. Signalkombineraren kombinerar utsignalerna från dohertyförstärkarna och avger den resulterande utsignalen från utgàngsklämman.
De ovannämnda målen, särdragen och fördelarna enligt upp- finningen samt andra sådana kommer att bli uppenbara ur den nu följande beskrivningen med hänvisning till bifogade ritningar som visar exempel pà uppfinningen.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGBRNA Fig. l är ett diagram som visar en konventionell krets för att driva dohertyförstärkare parallellt, Fig. 2 är ett diagram som visar konfigurationen av en pa- rallelldriftkrets i en dohertyförstärkare enligt en utförings- form av uppfinningen, Fig. 3A till 3C är diagram för att beskriva en transmis- sionsledningstransformator, Pig. 4 är ett diagram som visar konfigurationen för en pa- rallelldriftkrets hos en dohertyförstärkare enligt en annan ut- föringsform av uppfinningen och Fig. 5 är ett diagram som visar konfigurationen av en pa- rallelldriftkrets hos en dohertyförstärkare enligt ännu en utfö- ringsform av uppfinningen. nzmrasssxnnmms Av uærönmssrommmm Fig. 2 är ett diagram som visar konfigurationen hos en pa- rallelldriftkrets för en dohertyförstärkare enligt en utförings- form av uppfinningen.
Såsom är visat i fig. 2 innefattar parallelldriftkretsen för dohertyförstärkaren enligt uppfinningen två dohertyförstär- 10 15 20 25 30 528 200 G1 kare ll, 12, signalfördelaren 13 och transmissionsledningstrans- formatorn 14. Signalfördelaren 13 fördelar en insignal från in- gàngsklämman 15 till de båda dohertyförstärkarna 11, 12. Doher- tyförstärkaren 11 inkluderar bärvàgsförstärkaren 111, toppfor- stärkaren 112, grenkretsen 113 och kombinerarkretsen 114. Pâ likartat sätt innefattar dohertyförstärkaren 12 bärvágsförstär- karen 121, toppförstärkaren 122, grenkretsen 123 och kombinerar- kretsen 124. Såsom exempel är var och en av grenkretsarna 113, 123 och kombinerarkretsarna 114, 124 bildad av en transmissions- ledning med en fjärdedels våglängd.
Utsignalerna från de båda dohertyförstärkarna ll, 12 kombi- neras av transmíssionsledningstransformatorn 14 och avges från utgàngsklämman 16 till en till denna kopplad transmissionsled- ning (inte visad). Signalfördelaren 13 på ingångssidan är av en konventionell, allmänt känd typ.
Transmissionsledningstransformatorn kan exempelvis vara bildad av en koaxialledning med en fjärdedels våglängd. Som ett annat exempel kan transmissionsledningstransformatorn vara bil- dad av en ekvivalent krets med fördelade konstanter eller en ledning med tvâ parallella ledare. Transmissionsledningstrans- formatorn 14 i föreliggande utföringsform.är en koaxialkabel med en karaktäristisk impedans Z0 och längden en fjârdedels våglängd, där Zu är den karaktäristiska impedansen för transmissionsled- ningen.
Fig. 3A till 3C är diagram med uppgift att beskriva trans- missionsledninqstransformatorn. Såsom framgår av fig. 3A har transmissionsledningstransformatorn impedansen Z0 sedd från kläm- man Tl och impedansen Zg/2 sedd från klämorna T2, T3. Sàsom är visat i fig. 3B och med antagande av att vardera impedansen hos klämmorna T2, T3 är 20/2 är närmare bestämt impedansen hos kläm- man Tl 20. Såsom är visat i fig. 3C är impedansen hos klämorna T2, T3 i vartdera fallet Z0/2 med antagandet av att impedansen hos klämman l är Z0. Ett motfasläge för en signal för impedansen Z0/2 kan lätt upprättas genom att man fördelar signaler i motsatt 10 15 20 25 30 528 200 fas vid signalfördelaren 13 pà dohertyförstärkarnas ll, 12 in- gângssida.
När således transmissionsledningstransformatorn 14 användes som en signalkombinerare för att kombinera utsignalerna från do- hertyförstärkarna ll, 12 som arbetar parallellt, såsom är visat i fig. 2, är impedansen Z0/2 när belastningen betraktas från de respektive dohertyförstärkarna ll och 12. Detta är ett ideal- tillstånd eller tillstànd med optimal belastning för dohertyför- stärkaren. När å andra sidan kretsen i fig. 2 betraktas från ut- gångssidan hos transmissionsledningstransformatorn 14 är impe- dansen Z0, varigenom anpassning till systemets impedans upprät- tas.
Sàsom har beskrivits ovan minskar i föreliggande utförings- form en kort transmissionsledningslängd från varje dohertyför- starkare 11, 12 till utgången transmissionsförlusterna och för- bättrar således förstärkningens verkningsgrad. Exempelvis kan konstruktionen enligt denna utföringsform minska transmissions- förlusten till ungefär hälften så mycket som den som har upp- stått i en konventionell krets som är visad i fig. 1 som har en impedansomvandlare som är separat i förhållande till en hybrid- kombinerare.
Eftersom vidare kretsen enligt denna utföringsform elimi- nerar en kretsdel som skulle medföra ett begränsat band på ut- gángssidan kan bandet utvidgas i förhållande till tidigare.
Exempelvis är en del bestående av två kretsar, dvs impedansom- vandlaren och hybridkombineraren i den i fig. l visade konven- tionella kretsen, ersatt med en enda transmissionsledningstrans- formator 14 i denna utföringsform. Detta resultat till halva kretsens storlek kan skapa ett begränsat band.
Eftersom vidare kretsen enligt denna utföringsform är enkel i sin konfiguration med bara transmissionsledningstransformatorn 14 anordnad pà dohertyförstärkarnas 11, 12 utgångssida kan kret- sen förenklas och minskas i storlek.
Eftersom vidare kretsen enligt denna utföringsform elimine- 10 15 20 25 30 “ 528 200 rar en avslutningsanordning som har erfordrats i en konventio- nell krets kommer kretsens kostnad och storlek att minskas.
I den föregående utföringsformen har vidare transmissions- ledningstransformatorn 14 en karaktäristisk impedans som är identisk med systemets karaktäristiska impedans, varför trans- missionsledningstransformatorn 14 kan vara bildad av en billig koaxialkabel, varigenom kostnaden för kretsen minskas.
Sammanfattningsvis fördelas i den ovannämnda utföringsfor- men insignalen till två komponenter med motsatta faser av sig- nalfördelaren 13, varjämte de båda komponenterna förs till de respektive dohertyförstärkarna 11 och 12. Utsignalerna från do- hertyförstärkarna ll, 12 kombineras medelst transmissionsled- ningstransformatorn, som har impedansen Z0/2 sedd frán doherty- förstärkarna ll, 12, och en impedans 20 sedd från utgångssidan.
Följaktligen kan den resulterande dohertyförstärkaren med paral- lell drift minska överföringsförlusterna och bandbegränsningen och kombinera utsignalerna från dohertyförstärkarna och samti- digt uppfylla en betingelse med ideell drift av dohertyförstär- karna i en liten, billig och enkel konfiguration.
En annan utföringsform enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas, vilken visar en krets för att driva fyra dohertyför- starkare parallellt.
Fig. 4 är ett blockschema som åskådliggör utformningen av en parallelldriftkrets med dohertyförstärkare enligt en annan utföringsform av uppfinningen. I fig. 4 innefattar parallell- driftkretsen i dohertyförstärkaren enligt denna utföringsform fyra dohertyförstärkare 31, 34 jämte transmissionsledningstrans- formatorer 35, 36. De fyra dohertyförstärkarna 3l, 34 arbetar parallellt under det transmissionsledningstransformatorerna 35, 36 fungerar som en signalkombinerare. Antag att den karaktäris- tiska impedansen hos transmissionsledningstransformatorerna 35, 36 är vald lika med ZÛ/JE. I fig. 4 är en signalfördelare ute- lamnad och är således inte visad.
Utgàngen fràn dohertyförstärkaren 31 är kopplad till en 10 15 20 25 30 central strömledare i transmissionsledningstransformatorn 35 un- der det att utgången från dohertyförstärkaren 33 är kopplad till en extern strömledare hos transmissionsledningstransformatorn 35. Pà likartat sätt är utgången från dohertyförstärkaren 32 kopplad till en central strömledare i transmissionslednings- transformatorn 36 under det att utgången från dohertyförstärka- ren 34 är kopplad till en extern strömledare hos transforma- tionsledningstransformatorn 36.
Dohertyförstärkarna 31, 32 drivs i fas och dohertyförstär- karna 33, 34 drivs också i fas. Dessutom drivs dohertyförstär- karna 31, 32 i motsatt fas mot dohertyförstärkarna 33, 34.
På utgångssidan är mittledaren i transmissionslednings- transformatorn 36 kopplad till den externa strömledaren hos transmissionsledningstransformatorn 35. Den centrala strömleda- ren i transmissionsledningstransformatorn 35 och den externa strömledaren hos transmissionsledningstransformatorn 34 bildar utgång fràn dohertyförstärkarens parallelldriftkrets.
Eftersom dohertyförstärkarens parallelldriftkrets är så konfigurerad, att dohertyförstärkaren 33 drivs i motsatt fas mot dohertyförstärkaren 31, utgör impedansen hälften av impedansen Z0 hos transmissionsledningen när belastningen betraktas från do- hertyförstärkaren 31. På likartat sätt är impedansen också halva impedansen Z0 hos transmissionsledningen då belastningen betrak- tas från var och en av de återstående dohertyförstärkarna 32-34.
När transmissionsledningstransformatorerna 35, 36 är in- kopplade pà det i denna utföringsform visade sättet blir impe- dansen Zg när transmissionsledningstransformatorn 35 betraktas från ingångssidan hos transmissionsledningstransformatorn 35. På likartat sätt är impedansen Zg när transmissionsledningstransfor- matorn 36 betraktas fràn ingångssidan hos transmissionslednings- transformatorn 36.
Såsom har beskrivits ovan är impedansen som föreligger när belastningen betraktas från dohertyförstärkarna 31-34 lika med Zu/2 som representerar en idealisk belastningsbetingelse för do- 10 15 20 25 30 i 528 200 10 hertyförstärkarna. Eftersom à andra sidan var och en av impedan- serna är Z0/0 när transmissionsledningstransformatorerna 35, 36 betraktas från utgången blir impedansen Z0 när dohertyförstärka- rens parallelldriftkrets betraktas från utgângssidan, varigenom anpassningen till systemets impedans àstadkomes.
I den ovanstående utföringsformen kombineras således utsig- nalerna fràn dohertyförstärkarna 31-34 av signalkombineraren som består av transmissionsledningarna 35, 36, vars impedans är Zg/2 sett från dohertyförstärkarna 31-34 och är Z0 sett från utgångs- sidan, varvid den resulterande dohertyförstärkarens parallell- driftkrets kan minska transmissionsförlusterna och bandbegräns- ningen och kombinera utsignalerna från dohertyförstärkarna under satisfiering av en idealisk driftbetingelse för dohertyförstär- karna i en liten, billig och enkel konfiguration.
Ehuru den föregående utföringsformen har visat ett exempel i vilket var och en av transmissionsledningstransformatorerna består av en koaxialledning kan var och en av transmissionsled- ningstransformatorerna bestå av en ekvivalent krets med fördela- de konstanter eller en parallell tvåtrâdsledning.
Ytterligare en utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas, vilken utföringsform visar en krets för att driva kz (k är ett positivt jämnt tal) dohertyförstärkare parallellt.
Fig. 5 är ett blockschema som visar utformningen av doher- tyförstärkarens parallelldriftkrets enligt ytterligare en utfö- ringsform av uppfinningen. I fig. 5 innefattar dohertyförstärka- rens parallelldriftkrets i denna utföringsform 2n dohertyför- stärkare 411-4ln, 421-42n och n transmissionsledningstransformate- rer 431-43n, där n=k2/2. Transmissionsledningstransformatorerna 431-43n bildar en signalkombinerare. Antag att den karaktäristis- ka impedansen hos transmissionsledningstransformatorerna 431-43n väljs som Z0/wfn. I fig. 5 har en signalfördelare utelämnats, och ingen sådan är därför visad.
Varje transmissionsledningstransformator 431-43n har en central strömledare kopplad till utgången hos varje dohertyför- 10 15 20 25 30 528 2GB ll starkare 411-41n och en extern strömledare kopplad till utgången från varje dohertyförstärkare 421-42n.
Alla dohertyförstärkarna 411-4ln drivs i fas, och doherty- förstärkarna 421-420 drivs också i fas. Dessutom drivs alla do- hertyförstärkarna 411-41n i motsatt fas mot dohertyförstärkarna 421-42n.
Pâ utgàngssidan är transmissionsledningstransformatorns 43¿(i=2-n) mittledare kopplad till transmissionsledningstransfor- matorns 43ü,n yttre ledare. Vidare bildar mittledaren hos trans- missionsledningstransformatorn 431 och den yttre ledaren hos transmissionsledningstransformatorn 43n utgången från dohertyför- stärkarens parallelldriftkrets.
Eftersom dohertyförstärkarens parallelldriftkrets är utfor- mad på så sätt att dohertyförstärkarna 411-41n, 421-42n drivs i inbördes motsatta faser blir impedansen hälften av impedansen Z0 hos transmissionsledningen då belastningen betraktas från doher- tyförstärkarna 411-41”. På likartat sätt är impedansen endast hälften av impedansen Z0 hos transmissionsledningen när belast- ningen betraktas från dohertyförstärkarna 421-42n.
När vidare transmissionsledningstransformatorerna 431-43n är kopplade pà sättet som är visat i denna utföringsform blir impedansen Z0 när transmissionsledningstransformatorerna 431-43n betraktas från transmissionsledningstransformatorernas 431-43n ingångssida.
Såsom har beskrivits ovan är impedansen när belastningen betraktas från dohertyförstärkarna 431-43n lika med 20/2, vilket representerar ett idealiskt belastningstillstànd för dohertyför- stärkarna. Eftersom à andra sidan var och en av impedanserna är Z0/2 när transmissionsledningstransformatorerna 431-43n betraktas fràn utgången blir impedansen Z0 när dohertyförstärkarens paral- lelldriftkrets betraktas från utgångssidan, varigenom anpassning till systemets impedans àstadkomes.
För transmissionsledningstransformatorer med den karaktä- ristiska impedansen Z@f{n.används företrädesvis, som exempel, 10 15 20 25 30 528 200 12 linjer som är utformade och framställda pà detta sätt. I stället för ledningarna som tidigare har konstruerats och tillverkats så, att de har den karaktäristiska impedansen Z0/vin kan alter- nativt transmissionsledningstransformatorer, som har den karak- täristiska impedansen Z0, vara parallellkopplade för att därvid bilda en transmissionsledningstransformator som kan användas som transmissionsledningstransformatorn som har den karaktäristiska impedansen Z0/Jçn Antag nu såsom ett exempel att fyra dohertyförstärkare drivs parallellt med Zg lika med 50 ohm. I detta fall kan den ka- raktäristiska impedansen för transmissionsledningarna väljas till 35.35 ohm, beräknat medelst 50/JE, eftersom n=2. I stället för att man arbetar med s.k. dedicerade koaxialledningar med denna karaktäristiska impedans kan två koaxialledningar på 75 ohm, vilka är vanliga och billiga standardledningar, kopplas pa- rallellt under bildande av en transmissionsledningstransformator vars karaktäristiska impedans är 35 ohm (=75/2). Även om var och en av de föregående utföringsformerna har beskrivits för dohertyförstärkare, vilkas belastningsimpedans är Z0/2, är denna uppfinning inte begränsad till sådana dohertyför- starkare. Den tekniska tanken som utgör grund för dohertyför- stärkarens parallelldriftkrets enligt uppfinningen kan lika väl appliceras på en godtycklig dohertyförstärkare som är utformad för idealisk drift under andra belastningsbetingelser.
I var och en av de hittills beskrivna utföringsformerna drivs vidare två dohertyförstarkare, vilka bildar ett par och är kopplade till samma transmissionsledningstransformator, i inbördes motsatta faser. Uppfinningen är emellertid inte be- gränsad till just denna konfiguration. I stället för att nöd- vändigtvis drivas i motsatta faser kan två dohertyförstärkare drivas parallellt genom att man inreglerar fassambandet mellan dem och utformningen av transmissionsledningstransformatorer som är kopplade till utgàngarna från dessa dohertyförstärkare (ledarlängden, impedansen och liknande då de är bildade av en 528 208 13 koaxialledare).
Ehuru föredragna utföringsformer av uppfinningen har be~ skrivits med användning av specifika termer är denna beskrivning endast avsedd att vara i åskàdliggörande syfte, och det skall förstås att ändringar och variationer kan göras inom ramen för de nu följande patentkraven.
Claims (8)
1. Dohertyförstärkare med parallelldriftkrets för att förstär- ka en insignal för avgivning av den förstärka signalen till dess utgångskläma, kännetecknad därav, att nämnda krets innefattar ett flertal dohertyförstärkare, av vilka var och en tar emot den därtill fördelade insignalen för att förstärka insignalen och avge den förstärkta signalen, och en signalkombinerare bestående av en transmissionsledningstransformator och kopplad till ut- gàngarna från nämnda dohertyförstärkare och till utgångsklämman för att kombinera utsignalerna från nämnda dohertyförstärkare för att avge den kombinerade utsignalen från utgàngskläman, varvid nämnda signalkombinerare har en impedans som represente~ rar en optimal belastning för nämnda dohertyförstärkare sedd från nämnda dohertyförstärkare och en impedans sedd från ut- gångskläman, vilken sistnämnda impedans överensstämmer med den karaktäristiska impedansen hos en till utgångsklämman kopplad transmissionsledning.
2. Dohertyförstärkare med parallelldriftkrets enligt krav 1, kännetacknad därav, att antalet dohertyförstärkare är två och att antalet transmissionsledningstransformatorer är ett, varvid nämnda transmissionsledningstransformator har en karaktäristisk impedans som överensstämmer med den hos nämnda transmissionsled- ning och de båda nämnda dohertyförstärkarna har utgångar koppla- de till två respektive klämmor pà ingångssidan hos nämnda trans- missionsledningstransformator.
3. Dohertyförstarkare med parallelldriftkrets enligt krav 2, kännetecknad därav, att nämnda båda dohertyförstärkare drivs i inbördes motsatta faser.
4. Dohertyförstärkare med parallelldriftkrets enligt krav 1, kännetacknad därav, att antalet dohertyförstärkare är kz, där k är ett positivt jämnt tal, att antalet transmissionslednings- transformatorer är n, där n är lika med ka/2 och var och en av nämnda transmissionsledningstransformatorer har en karaktäris- tisk impedans 1/in som är lika stor som den hos nämnda transmis~ 10 15 20 25 15 sionsledning, att varje tvâ dohertyförstärkare bildar ett par med sina utgångar kopplade till två klämmor på ingångssidan hos en av de respektive transmissionsledningstransformatorerna och att alla nämnda transmissionsledningstransformatorer har sina utgångsklämmor inkopplade i serie.
5. Dohertyförstärkare med parallelldriftkrets enligt krav 4, kännetecknad därav, att nämnda dohertyförstärkare som bildar ett par drivs i motsatta inbördes faser och att en av nämnda doher- tyförstärkare i varje par drivs i fas med en av nämnda doherty~ förstärkare i alla paren.
6. Dohertyförstärkare med parallelldriftkrets enligt krav 1, kännatecknad därav, att transmissionsledningstransformatorn in- nefattar en koaxialledare med en längd lika med en fjärdedels våglängd av insignalen.
7. Dohertyförstärkare med parallelldriftkrets enligt krav 1, kännetecknad därav, att den optimala belastningen för nämnda do- hertyförstärkare är hälften av den karaktäristiska impedansen hos nämnda transmissionsledning.
8. Dohertyförstärkare med parallelldriftkrets enligt krav 4, kännetacknad därav, att antalet transmissionsledningstransforma- torer är tvâ, att nämnda transmissionsledning har den karaktä- ristiska impedansen 50 ohm och att var och en av nämnda trans~ missionsledningstransformatorer är bildad av två koaxialledare som är inkopplade parallellt, varvid var och en av nämnda koaxi- alledare har den karaktäristiska impedansen 75 ohm.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004246593A JP4715994B2 (ja) | 2004-08-26 | 2004-08-26 | ドハティ増幅器並列運転回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0501794L SE0501794L (sv) | 2006-02-27 |
SE528200C2 true SE528200C2 (sv) | 2006-09-26 |
Family
ID=34909599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0501794A SE528200C2 (sv) | 2004-08-26 | 2005-08-10 | Krets för parallelldrift av dohertyförstärkare |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7262656B2 (sv) |
JP (1) | JP4715994B2 (sv) |
KR (1) | KR100779641B1 (sv) |
CN (1) | CN100492894C (sv) |
FI (1) | FI124916B (sv) |
SE (1) | SE528200C2 (sv) |
Families Citing this family (65)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7710202B2 (en) * | 2003-09-17 | 2010-05-04 | Nec Corporation | Amplifier |
KR100830527B1 (ko) * | 2003-09-17 | 2008-05-21 | 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 | 증폭기 |
SE0302586D0 (sv) * | 2003-09-26 | 2003-09-26 | Ericsson Telefon Ab L M | Composite power amplifier |
JP2007312031A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子デバイス |
KR100749870B1 (ko) * | 2006-06-07 | 2007-08-17 | (주) 와이팜 | 도허티 전력 증폭 장치 |
KR100760519B1 (ko) * | 2006-07-28 | 2007-09-20 | 김종헌 | 2단 도허티 전력 증폭 장치 |
JPWO2008053534A1 (ja) * | 2006-10-31 | 2010-02-25 | パナソニック株式会社 | ドハティ増幅器 |
WO2008062371A2 (en) * | 2006-11-23 | 2008-05-29 | Nxp B.V. | Integrated doherty type amplifier arrangement with high power efficiency |
US8274332B2 (en) * | 2007-04-23 | 2012-09-25 | Dali Systems Co. Ltd. | N-way Doherty distributed power amplifier with power tracking |
EP2191567A1 (en) * | 2007-09-03 | 2010-06-02 | Nxp B.V. | Multi-way doherty amplifier |
US7629844B2 (en) * | 2008-01-01 | 2009-12-08 | Intel Corporation | Device, system, and method of semi-Doherty outphasing amplification |
US8508295B2 (en) * | 2008-04-24 | 2013-08-13 | Nec Corporation | Amplifier |
US7764120B2 (en) * | 2008-08-19 | 2010-07-27 | Cree, Inc. | Integrated circuit with parallel sets of transistor amplifiers having different turn on power levels |
JP5237462B2 (ja) * | 2008-12-09 | 2013-07-17 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) | 多段増幅器 |
US8190110B2 (en) | 2009-02-02 | 2012-05-29 | Fujitsu Semiconductor Limited | Power amplifier comprising a slotted power combiner |
KR101066640B1 (ko) | 2009-10-05 | 2011-09-22 | 주식회사 피플웍스 | 2단 연결 바이어스 혼합 전력 증폭 장치 |
JP5440818B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2014-03-12 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器およびその動作方法 |
JP5705122B2 (ja) * | 2009-10-23 | 2015-04-22 | 日本碍子株式会社 | ドハティ増幅器用合成器 |
KR101124425B1 (ko) * | 2010-01-20 | 2012-03-22 | 포항공과대학교 산학협력단 | 분포 도허티 전력 증폭기 |
EP2362541A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-08-31 | Alcatel Lucent | Parallel amplifier |
EP2393201A1 (en) | 2010-06-02 | 2011-12-07 | Nxp B.V. | Two stage doherty amplifier |
JP2012029239A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-02-09 | Sumitomo Electric Device Innovations Inc | ドハティ増幅器 |
KR101057736B1 (ko) * | 2010-09-27 | 2011-08-18 | (주)파트론 | 결합기-써큘레이터 일체형 통신소자 및 그를 포함하는 도허티 증폭기 |
EP2458730B8 (en) * | 2010-11-29 | 2015-08-05 | Nxp B.V. | Radiofrequency amplifier |
EP2521257B1 (en) * | 2011-05-06 | 2014-11-12 | Nxp B.V. | Doherty amplifier circuit |
US9306502B2 (en) | 2011-05-09 | 2016-04-05 | Qualcomm Incorporated | System providing switchable impedance transformer matching for power amplifiers |
KR101255821B1 (ko) * | 2011-06-17 | 2013-04-24 | 주식회사 피플웍스 | 삽입형 바이어스 혼합 전력 증폭장치 |
US8912846B2 (en) * | 2011-07-25 | 2014-12-16 | Kathrein-Werke Kg | Doherty amplifier arrangement |
US8798561B2 (en) * | 2011-09-08 | 2014-08-05 | Alcatel Lucent | Radio-frequency circuit having a transcoupling element |
US8649744B2 (en) | 2011-09-08 | 2014-02-11 | Alcatel Lucent | Radio-frequency transmitter, such as for broadcasting and cellular base stations |
US8581662B2 (en) * | 2011-09-27 | 2013-11-12 | Harris Corporation | Amplifying system |
US8670732B2 (en) | 2011-11-11 | 2014-03-11 | Hbc Solutions, Inc. | Broadband amplifier system using a 3dB quadrature combiner to dynamically modulate load impedance |
US8718580B2 (en) | 2011-11-11 | 2014-05-06 | Hbc Solutions, Inc. | Broadband high efficiency amplifier system incorporating dynamic modulation of load impedance |
CN102427332B (zh) | 2011-11-28 | 2015-04-08 | 华为技术有限公司 | Doherty功率放大器及提高其功放效率的方法、设备 |
US8514007B1 (en) | 2012-01-27 | 2013-08-20 | Freescale Semiconductor, Inc. | Adjustable power splitter and corresponding methods and apparatus |
US9203348B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-12-01 | Freescale Semiconductor, Inc. | Adjustable power splitters and corresponding methods and apparatus |
US8970297B2 (en) | 2012-03-19 | 2015-03-03 | Qualcomm Incorporated | Reconfigurable input power distribution doherty amplifier with improved efficiency |
US9438173B2 (en) * | 2012-05-29 | 2016-09-06 | Nec Corporation | Multiple-series amplifying device |
US9219444B2 (en) | 2012-08-02 | 2015-12-22 | Imagine Communications Corp. | Broadband high efficiency amplifier system and a method of constructing high power amplitude modulated RF signal |
US9319255B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-04-19 | Nec Corporation | Transmitter, signal-synthesizing circuit, and signal-synthesizing method |
US9503029B2 (en) | 2012-09-14 | 2016-11-22 | Nec Corporation | Transmitting amplifier and transmitter |
JPWO2014061333A1 (ja) * | 2012-10-17 | 2016-09-05 | 日本電気株式会社 | 送信増幅器 |
US9031518B2 (en) | 2012-12-17 | 2015-05-12 | Qualcomm Incorporated | Concurrent hybrid matching network |
US8948306B2 (en) | 2013-01-11 | 2015-02-03 | Gatesair, Inc. | Broadband high efficiency amplifier system |
US8952754B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-02-10 | Imagine Communications Corp. | Linearization of heterogeneous power amplifier systems |
CN103199798B (zh) * | 2013-03-20 | 2015-12-02 | 华为技术有限公司 | 一种多赫蒂功率放大电路及功率放大器 |
US9124217B2 (en) * | 2013-05-15 | 2015-09-01 | City University Of Hong Kong | Power amplifier |
CN105229921A (zh) * | 2013-08-21 | 2016-01-06 | 华为技术有限公司 | 平衡式Doherty功率放大器电路和无线发射机 |
US9225291B2 (en) | 2013-10-29 | 2015-12-29 | Freescale Semiconductor, Inc. | Adaptive adjustment of power splitter |
US9628027B2 (en) | 2014-03-14 | 2017-04-18 | Nxp Usa, Inc. | Multi-path devices with mutual inductance compensation networks and methods thereof |
WO2015139745A1 (en) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Amplifier circuit and method |
KR101531232B1 (ko) * | 2014-03-21 | 2015-06-24 | 알.에프 에이치아이씨 주식회사 | 광대역 도허티 결합기 |
JP5913442B2 (ja) * | 2014-06-18 | 2016-04-27 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | ドハティ増幅器 |
US9774299B2 (en) | 2014-09-29 | 2017-09-26 | Nxp Usa, Inc. | Modifiable signal adjustment devices for power amplifiers and corresponding methods and apparatus |
US9979356B2 (en) | 2014-12-17 | 2018-05-22 | Nxp Usa, Inc. | Magnetically coupled load modulation |
US10199994B2 (en) | 2015-01-16 | 2019-02-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Doherty amplifier and power amplifier |
US10205424B2 (en) | 2015-05-12 | 2019-02-12 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Composite power amplifier |
US9647611B1 (en) | 2015-10-28 | 2017-05-09 | Nxp Usa, Inc. | Reconfigurable power splitters and amplifiers, and corresponding methods |
CN105897181B (zh) * | 2016-05-24 | 2018-11-09 | 桂林市思奇通信设备有限公司 | 一种高速率数字信号发射机功率放大装置 |
CN107786169A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 中兴通讯股份有限公司 | 功率放大器 |
US11239869B2 (en) * | 2017-07-21 | 2022-02-01 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Multistage Doherty power amplifier and transmitter |
EP3648343B1 (en) * | 2017-07-27 | 2022-09-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Doherty amplifier and amplification circuit |
WO2021006782A1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Power amplifier arrangement comprising ruthroff transformer |
US11108361B2 (en) * | 2019-08-15 | 2021-08-31 | Nxp Usa, Inc. | Integrated multiple-path power amplifier with interdigitated transistors |
CN220711456U (zh) * | 2020-09-14 | 2024-04-02 | 株式会社村田制作所 | 功率放大电路 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3419813A (en) | 1967-06-22 | 1968-12-31 | Rca Corp | Wide-band transistor power amplifier using a short impedance matching section |
JPS61248606A (ja) * | 1985-04-26 | 1986-11-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波電力増幅器 |
US5121090A (en) * | 1990-04-09 | 1992-06-09 | Tektronix, Inc. | Balun providing dual balanced outputs |
JP3024687B2 (ja) * | 1990-06-05 | 2000-03-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体記憶装置 |
JPH05121916A (ja) * | 1991-10-29 | 1993-05-18 | Japan Radio Co Ltd | 高周波電力分配・合成回路 |
US5285175A (en) | 1992-09-03 | 1994-02-08 | Rockwell International | Tri-phase combiner/splitter system |
JP3487461B2 (ja) * | 1994-12-17 | 2004-01-19 | ソニー株式会社 | 変成器及び増幅器 |
US5568086A (en) * | 1995-05-25 | 1996-10-22 | Motorola, Inc. | Linear power amplifier for high efficiency multi-carrier performance |
US5786727A (en) * | 1996-10-15 | 1998-07-28 | Motorola, Inc. | Multi-stage high efficiency linear power amplifier and method therefor |
JP3497702B2 (ja) * | 1997-08-12 | 2004-02-16 | 三菱電機株式会社 | バラン及びプッシュプル増幅器 |
JP3811551B2 (ja) * | 1997-09-17 | 2006-08-23 | 松下電器産業株式会社 | 高出力電力増幅器 |
US5886575A (en) * | 1997-09-30 | 1999-03-23 | Motorola, Inc. | Apparatus and method for amplifying a signal |
US6037840A (en) * | 1997-12-18 | 2000-03-14 | Lucent Technologies, Inc. | Article comprising a combiner-splitter |
JP2000165115A (ja) * | 1998-11-27 | 2000-06-16 | Mitsubishi Materials Corp | 伝送線路トランスおよび該伝送線路トランスを用いた電力増幅器 |
JP2001203540A (ja) * | 2000-01-19 | 2001-07-27 | Hitachi Ltd | 高周波電力増幅器 |
JP2001267861A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Nihon Koshuha Co Ltd | 高周波電力増幅回路 |
US6320462B1 (en) * | 2000-04-12 | 2001-11-20 | Raytheon Company | Amplifier circuit |
KR100546491B1 (ko) * | 2001-03-21 | 2006-01-26 | 학교법인 포항공과대학교 | 초고주파 도허티 증폭기의 출력 정합 장치 |
US6469581B1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-10-22 | Trw Inc. | HEMT-HBT doherty microwave amplifier |
US6737914B2 (en) * | 2001-12-07 | 2004-05-18 | 4D Connect, Inc. | Removing effects of gain and phase mismatch in a linear amplification with nonlinear components (LINC) system |
US6700444B2 (en) * | 2002-01-28 | 2004-03-02 | Cree Microwave, Inc. | N-way RF power amplifier with increased backoff power and power added efficiency |
US6791417B2 (en) * | 2002-01-28 | 2004-09-14 | Cree Microwave, Inc. | N-way RF power amplifier circuit with increased back-off capability and power added efficiency using selected phase lengths and output impedances |
US6737922B2 (en) * | 2002-01-28 | 2004-05-18 | Cree Microwave, Inc. | N-way RF power amplifier circuit with increased back-off capability and power added efficiency using unequal input power division |
KR100553252B1 (ko) * | 2002-02-01 | 2006-02-20 | 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 | 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치 |
CN100477494C (zh) * | 2002-08-19 | 2009-04-08 | Nxp股份有限公司 | 大功率多赫蒂放大器 |
KR100450744B1 (ko) * | 2002-08-29 | 2004-10-01 | 학교법인 포항공과대학교 | 도허티 증폭기 |
US7196578B2 (en) * | 2003-05-30 | 2007-03-27 | Lucent Technologies Inc. | Amplifier memory effect compensator |
KR100654650B1 (ko) * | 2004-11-25 | 2006-12-08 | 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 | 하이브리드 커플러가 없는 직렬구조의 도허티 증폭기 |
-
2004
- 2004-08-26 JP JP2004246593A patent/JP4715994B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-08-10 SE SE0501794A patent/SE528200C2/sv unknown
- 2005-08-10 FI FI20055430A patent/FI124916B/sv not_active IP Right Cessation
- 2005-08-11 CN CNB2005100916536A patent/CN100492894C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-08-17 US US11/205,178 patent/US7262656B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-08-19 KR KR1020050076119A patent/KR100779641B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE0501794L (sv) | 2006-02-27 |
US20060044060A1 (en) | 2006-03-02 |
FI20055430A0 (sv) | 2005-08-10 |
FI124916B (sv) | 2015-03-31 |
JP2006067176A (ja) | 2006-03-09 |
KR20060053159A (ko) | 2006-05-19 |
CN1741373A (zh) | 2006-03-01 |
JP4715994B2 (ja) | 2011-07-06 |
CN100492894C (zh) | 2009-05-27 |
US7262656B2 (en) | 2007-08-28 |
FI20055430A (sv) | 2006-02-27 |
KR100779641B1 (ko) | 2007-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE528200C2 (sv) | Krets för parallelldrift av dohertyförstärkare | |
US7164316B2 (en) | Series-Type Doherty Amplifier Without Hybrid Coupler | |
US10686408B2 (en) | Four-way Doherty amplifier and mobile telecommunications base station | |
US8022760B2 (en) | 3-way Doherty amplifier with minimum output network | |
KR101709347B1 (ko) | 결합셀 도허티 전력 증폭 장치 및 방법 | |
EP2608400B1 (en) | N way Doherty amplifier | |
JP5905459B2 (ja) | ドハティ拡張を有する高周波電力増幅器 | |
WO2017028563A1 (zh) | 对称多赫蒂Doherty功放电路装置及功率放大器 | |
JP6345916B2 (ja) | 増幅装置、送信装置 | |
EP2451074B1 (en) | Amplifier | |
EP2858240A1 (en) | Plural system amplification device | |
CN101567665B (zh) | 一种数字Doherty功率放大器 | |
JP2008160192A5 (sv) | ||
JP7009711B2 (ja) | ドハティアンプ | |
WO2017036093A1 (zh) | 一种多路Doherty放大器 | |
US20180254749A1 (en) | Doherty amplifier | |
US4532480A (en) | High power amplifier arrangements | |
CN1319270C (zh) | 多单元放大器和可在其中使用的分配器/合成器 | |
CN106105030B (zh) | 放大器电路和方法 | |
US10797653B2 (en) | Consecutive Doherty amplifier | |
WO2020208813A1 (ja) | ドハティ増幅回路 | |
US20190103842A1 (en) | Modified three-stage doherty amplifier | |
KR101531232B1 (ko) | 광대역 도허티 결합기 | |
KR20110111937A (ko) | 결합형 도허티 전력 증폭 장치 | |
JP6645333B2 (ja) | ドハティ増幅器 |