TWI817946B - 改進效率的對稱的Doherty功率放大器及其方法 - Google Patents

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Abstract

描述了用於改進效率的Doherty放大器的設備和方法。Doherty放大器可包含：一雙級峰值放大器，該雙級峰值放大器比被使用在傳統的Doherty放大器中的單級峰值放大器更晚且更為快速地從「關閉(off)」狀態轉換至「開啟(on)」狀態。改進的Doherty放大器可在處於比傳統的Doherty放大器更高的增益值的情況下進行操作，而不會明顯地降低訊號頻寬。

Description

改進效率的對稱的Doherty功率放大器及其方法
該技術關於：可從氮化鎵電晶體或從其他的半導體材料形成的電晶體建構的高速、高功率的整合的放大器。
近年來，氮化鎵(GaN)半導體材料由於其期望的電子性質和電光性質而受到明顯的關注。GaN有對應於可見光譜的藍色波長區域的具有大約3.4eV的寬的直接能隙。基於GaN和其合金的發光二極體(LED)和雷射二極體(LD)已經被開發出來並且為在商業上可獲得使用的。此些裝置可以發射範圍從可見光譜的紫色區域至可見光譜的紅色區域的可見光。
由於GaN的寬的能隙，GaN對於突崩崩潰更具有抵抗性並且在較高的溫度下可維持電性效能(相較於其他的半導體(例如：矽))。相較於矽，GaN亦具有較高的載子飽和速度。此外，GaN具有纖鋅礦晶體結構(Wurtzite crystal structure)、是一種非常穩定和堅硬的材料、具有高的導熱性，及具有比其他的傳統的半導體(例如：矽、鍺，及砷化鎵)高得多的熔點。因此，GaN可用於高速、高電壓，及高功率應用。舉例而言，氮化鎵材料在用於射頻(RF)通訊、雷達、RF能量，及微波應用的半導體放大器中是有用的。
支援在目前的和提出的通訊標準(例如：WiMax、4G，及5G)下的行動通訊和無線互聯網存取的應用可能會對高速或從半導體電晶體建構的RF放大器提出嚴格的效能要求。放大器可能需要滿足與輸入功率、訊號線性度、訊號增益、帶寬，及效率相關的效能規格。一種用以放大用於通訊的訊號的方法是使用Doherty放大器，該Doherty放大器被示意性地描繪在第 1 圖 中。為了幫助理解本技術，提供：傳統的Doherty放大動作的簡要的概述。
傳統的Doherty放大器100包含：90度的功率分配器110，該90度的功率分配器110將接收的RF訊號劃分成兩個輸出，該兩個輸出連接至被排置在並聯的電路分支上的主放大器132和峰值放大器138。功率分配器110亦將提供給峰值放大器的訊號的相位相對於提供給主放大器的訊號的相位延遲(大約90度)。阻抗匹配元件122、124被放置在主放大器132和峰值放大器138之前。此些阻抗匹配元件對於阻抗進行轉換以將來自90度的分配器110的傳輸線的阻抗與二個放大器132、138的輸入阻抗匹配，以使得：來自放大器的訊號反射被減少。額外的阻抗匹配元件142、144被放置在主放大器和峰值放大器的輸出處以匹配在主放大器132的輸出與阻抗變換器150(該阻抗變換器150可被設計為50歐姆)的輸入之間和在峰值放大器138的輸出與組合節點155之間的阻抗。阻抗變換器150旋轉從主放大器132接收的訊號的相位，以使得：來自主放大器和峰值放大器的訊號在組合節點155處基本上將為同相位的。通常地，輸出阻抗匹配元件160連接至組合節點155以將Doherty放大器的輸出阻抗與負載(未被顯示出來)的阻抗相匹配。
在對稱的Doherty放大器中，主放大器和峰值放大器可為：非常相似的或相同的半導體裝置。舉例而言，它們可以被配置以處理相同量的訊號功率並且將訊號放大相同的量。因為輸入功率被均等地分配，相較於輸入RF訊號，傳送至主放大器132的訊號通常衰減3dB。以「dB」表示的訊號值意指相對的功率位準。
傳統的Doherty放大器的操作態樣被示例說明於第 2 圖 至第 4 圖 的曲線中。第一增益曲線210描繪：當峰值放大器138關閉時作為輸出功率的函數的主放大器132的增益。峰值放大器在低功率位準下通常為關閉，該峰值放大器僅可由主放大器來處理。處於高功率位準時，主放大器的增益將進入「壓縮(compression)」的狀態，該「壓縮」的狀態開始於功率壓縮點Pc 處並且由在第 2 圖 中的衰減區域212來指示。主放大器的功率壓縮點將取決於其設計(例如，在放大器的電晶體中的作用區的尺寸)，並且可為從1瓦特至100瓦特的任何的數值。第二增益曲線220描繪：當峰值放大器138開啟時作為輸出功率的函數的主放大器132的增益。當峰值放大器開啟時，它有效地將負載阻抗加到主放大器132(降低主放大器的增益)，但也有助於放大高的功率位準(將Doherty的壓縮擴展至較高的功率)。第三增益曲線230描繪：峰值放大器138的增益。在傳統的Doherty放大器100中，主放大器132處理訊號放大，直到主放大器132的增益開始壓縮。峰值放大器138經配置以在主放大器的功率壓縮點處開始進行低程度的放大，然後將其增益增加至最大值。峰值放大器138的增益的增加幾乎為線性的直到峰值放大器進入壓縮的狀態為止並且與在對稱的Doherty放大器中的主放大器132一起衰減。
第 3 圖 描繪：作為傳統的Doherty放大器的輸出功率的函數的Doherty增益曲線310(實心的黑色曲線)。Doherty增益曲線310是如同在前文中描述的主放大器132和峰值放大器138的組合的動作的結果。針對於傳統的Doherty放大器的結果效率曲線410被示例說明於第 4 圖 中。Doherty的效率上升至峰值效率E p ，該峰值效率E p 幾乎發生在峰值放大器138的增益已經達到其最高數值的時候。在被稱為「輸出功率回退(output power back-off(OPO))」的區域中，峰值效率E p 通常發生在低於最大輸出功率P max 大約6dB處。在峰值放大器從低增益層級(其中峰值放大器主要地加載了主放大器)轉換至其最大增益的區域中，效率會下降而低於針對於小於6dB的OPO的輸出功率位準的峰值E p 。
描述了用於改進對稱的Doherty放大器的效率和增益效能的方法和結構。雙級放大器可被使用以作為在Doherty放大器中的峰值放大器，並且RF耦合器可被使用以提供輸入RF訊號至在Doherty中的主放大器和雙級放大器。雙級峰值放大器可以改進Doherty放大器的回退效率和增益效能。此外，雙級峰值放大器排置不明顯地影響Doherty放大器的帶寬效能。
一些實施例關於Doherty放大器，該Doherty放大器包含：一RF耦合器；主放大器，該主放大器耦接至該RF耦合器的一第一埠；雙級峰值放大器，該雙級峰值放大器耦接至該RF耦合器的第二埠；及組合節點，該組合節點耦接至來自該主放大器的輸出埠和來自該雙級峰值放大器的輸出埠。
在一些態樣中，雙級峰值放大器包含具有相同的設計的兩個串級放大器。該兩個串級放大器可具有與主放大器相同的設計。在一些情況中，該兩個串級放大器包含氮化鎵放大器。根據一些實施方式，該兩個串級放大器中的每一者具有在20dB與30dB之間的增益值。在一些實施中，該兩個串級放大器中的每一者具有在16dB與30dB之間的增益值。在一些情況中，該兩個串級放大器中的每一者的增益值係相同的(且在3dB之內)。
在一些實施中，本實施例的Doherty放大器的RF耦合器經配置以將接收的RF訊號劃分成用於主放大器的第一訊號和用於雙級峰值放大器的第二訊號，其中該第一訊號具有該第二訊號的功率的至少二倍的功率。在一些情況中，該第一訊號與該第二訊號之間的差異係在10dB與50dB之間。
根據一些態樣，Doherty放大器可進一步包含耦接至主放大器的元件，該元件補償與雙級峰值放大器的一個放大器相關聯的訊號延遲。補償元件可包含(例如)具有一或更多個離散的和/或整合的電感器的阻抗匹配元件或延遲元件。
在一些情況中，組合節點可位於雙級峰值放大器的第二峰值放大器的汲極焊墊處。在一些態樣中，在主放大器的輸出與組合節點之間可能沒有將阻抗匹配為50歐姆或大約50歐姆的任何的阻抗匹配元件。
根據一些實施，本實施例的Doherty放大器可被併入用於放大通訊訊號的智慧型電話或行動電話，或者基地台。在一些情況中，根據本實施例的Doherty放大器經配置以放大具有在1.8千兆赫與7千兆赫之間的載波頻率的訊號。
亦設想了用於操作具有改進的效率的Doherty放大器的方法。一種利用一Doherty放大器來放大訊號的方法可包含以下步驟：在耦合器處接收訊號；利用該耦合器將該訊號劃分成第一訊號和第二訊號；提供該第一訊號至在第一電路分支中的主放大器；利用該主放大器來放大該第一訊號；提供該第二訊號至被串接於第二電路分支中的第一峰值放大器和第二峰值放大器；利用該第一峰值放大器和該第二峰值放大器來放大該第二訊號；及將來自該主放大器的第一輸出訊號與來自被串接的該第一峰值放大器和該第二峰值放大器的第二輸出訊號組合。一種方法可進一步包含以下步驟：在該第一電路分支中補償由該第二峰值放大器引入的訊號延遲。
在一些實施中，劃分該訊號的步驟可包含以下步驟：相較於提供給該第二訊號的功率，提供至少二倍的功率給該第一訊號。在一些情況中，劃分該訊號的步驟可包含以下步驟：產生該第二訊號且使得該第二訊號具有比該第一訊號小10dB至50dB的功率。根據一些態樣，劃分該訊號的步驟可包含以下步驟：相對於該第一訊號延遲該第二訊號。
在一些態樣中，放大該第二訊號的步驟可包含以下步驟：利用該第一峰值放大器將該第二訊號放大第一量；及利用該第二峰值放大器將來自該第一峰值放大器的輸出放大第二量，其中該第一量和該第二量係在20dB與30dB之間。根據一些實施，該第一量和該第二量可為相同的量且在3dB之內。在一些實施中，將該第一輸出訊號與該第二輸出訊號組合的步驟可包含以下步驟：提供該第一輸出訊號至該第二峰值放大器的汲極焊墊。在一些情況中，將該第一輸出訊號與該第二輸出訊號組合的步驟可包含以下步驟：在組合該二個訊號之前不將該第一輸出訊號和該第二輸出訊號的阻抗匹配為50歐姆或大約50歐姆。
一種利用本實施例的Doherty放大器來放大訊號的方法可進一步包含以下步驟：提供來自該Doherty放大器的輸出至無線裝置的天線以利用無線的方式來傳送訊號。該放大的訊號可具有在1.8千兆赫與7千兆赫之間的載波頻率。
前述的設備和方法實施例可利用在前文中描述或在後文中進一步詳細地描述的態樣、特徵，及步驟的任何的適當的組合來實施。可從後續的描述(與隨附圖式相結合)中更為充分地理解本教示的此些的和其他的態樣、實施例、及特徵。
概括而論，本實施例關於：改進Doherty功率放大器的輸出功率回退(OBO)效率和增益。在一些實施中，雙級峰值放大器被併入Doherty放大器中。雙級峰值放大器經配置以晚於傳統的Doherty放大器的單級峰值放大器開啟，但是具有較為快速的增益的增加(與傳統的Doherty峰值放大器相比)。雙級峰值放大器和主放大器的組合的動作為Doherty放大器提供較高的OBO效率，而Doherty放大器的帶寬能力並沒有明顯地降低。此外，包含雙級峰值放大器使得Doherty放大器能夠以較高的增益值進行操作。
發明人已經認識到並且理解到：一些用以改進Doherty功率回退效率的方法已經被採用。一種方法係使用非對稱的Doherty放大器配置，其中峰值放大器138具有比主放大器132更大的功率處理能力。另一方法 係組裝一個「多路的(multi-way)」Doherty放大器，其中以並聯的方式連接的二或更多個放大器可被使用以作為有效的峰值放大器。發明人已經進一步地認識到並且理解到：用以改進Doherty放大器的功率回退效率的此些方法二者都會產生：在Doherty放大器的帶寬效能方面的成本。舉例而言，兩者中的任一種方法都會降低Doherty放大器可支援的RF帶寬和調變訊號帶寬(有時候被稱為「瞬時帶寬(instantaneous bandwidth)」或「視訊帶寬(video bandwidth)」)二者，並且帶寬效能的此種降低對於寬帶的通訊系統而言可能是不期望的。
根據一些實施例，Doherty放大器可被修改 以在峰值放大器電路分支中包含第二峰值放大器538 (如同在第 5 圖 中描繪者)。第二峰值放大器538可以具有與第一峰值放大器138相同的設計，並且具有與主放大器132相同的設計。詞彙「相同的設計(same design)」意指：放大器對於所有的意圖和目的而言為幾乎相同的或相同的。舉例而言，可以使用相同的微製造程序而使得放大器形成為整合的功率電晶體(雖然由於微製造程序的本質的緣故可能會有些微的結構的變化)。第一峰值放大器138和第二峰值放大器538二者可以作為C類放大器來進行操作。在一些實施例中，第一峰值放大器138和第二峰值放大器538，以及主放大器132可包含：氮化鎵電晶體。在其他的實施例中，可使用其他的半導體材料(例如，砷化鎵或矽鍺)，並且本發明不僅限於此些半導體。可被使用於主放大器132和/或峰值放大器138、538並且包含半導體材料的功率放大器的一實例被描述於編號為14/878,952的美國專利申請案(該專利申請案在2015年10月8日提出申請，標題為「調諧的半導體放大器(Tuned Semiconductor Amplifier)」)，其中該申請案的內容在此藉由引用的方式全體地併入本文中，然而，本發明不僅限於此類型的放大器。根據一些實施例，修改的Doherty放大器可經配置以放大：具有在1千兆赫(GHz)與8GHz之間的載波頻率的訊號，或根據一些實施例，修改的Doherty放大器可經配置以放大：具有在1.6 GHz與7GHz之間的載波頻率的訊號。在一些實施中，修改的Doherty放大器可經配置以放大：具有在1.8GHz與7GHz之間的載波頻率的訊號。
在一些實施中，第一峰值放大器138和第二峰值放大器538的增益值可在20dB與30dB之間。在一些情況中，第一峰值放大器138和第二峰值放大器538的增益值可在16dB與30dB之間。在一些實施中，第一峰值放大器138和第二峰值放大器538的增益值可在20dB與30dB之間。在一些情況中，二個放大器的增益值可為相同的且在3dB之內。主放大器132的增益可在相同的增益值的範圍中，並且亦可與第一峰值放大器138和第二峰值放大器538相同且在3dB之內。
在一些實施例中，第一峰值放大器138和第二峰值放大器的偏壓不同於在傳統的Doherty放大器中的單個峰值放大器的偏壓。舉例而言，可設置改進效率的Doherty放大器500的第一峰值放大器138和第二峰值放大器538的閘極，以使得該對峰值放大器在較晚的時候並且在處於較高的功率位準的情況下開啟(如同由在第 6 圖 中的組合的峰值放大器增益曲線610所示例說明者)，與傳統的Doherty放大器的單個峰值放大器增益曲線230作比較。在一些情況中，二個峰值放大器138、538的閘極偏壓可與主放大器132的閘極偏壓不同。在一些實施中，第一峰值放大器138可以在第二峰值放大器538之前開啟。
因為組合的第一峰值放大器和第二峰值放大器的增益高於單級峰值放大器的增益，組合的峰值放大器的增益更為陡峭地上升(與傳統的Doherty放大器的單級峰值放大器的增益曲線230作比較)。此者允許串接的峰值放大器從「關閉(off)」狀態轉換至更接近主放大器132的功率壓縮點Pc 的「開啟(on)」狀態。在一些實施中，轉換在功率壓縮點Pc 的6dB內開始進行。藉由延遲峰值放大器的從低增益至高增益的轉換，可以降低：在深OPO區域(低於大約6dB的OPO)中的對於放大器效率的不利的影響。該結果係在深OPO區域中的Doherty效率的改進。改進的效率曲線710被描繪在第 7 圖 中。在一些實施例中，對於深OPO的效率的改進可在2%與10%之間。因為放大器可被使用在電池供電的行動裝置中，此些放大器效率的改進可降低功率消耗並且延伸裝置的在電池充電之間的操作。
使用雙級峰值放大器138、538的額外的好處是：輸入分配器可利用耦合器510來取代，該耦合器510將RF輸入訊號中的大部分提供給主放大器132，並且將一小部分提供給峰值放大器。舉例而言並且再次地參照第 5 圖 ，在一些實施例中，耦合器510可包含：20dB的耦合器，該20dB的耦合器將RF訊號中的大部分輸出至主放大器132並且將該訊號的一小部分(~1/100th )提供給峰值放大器138、538。來自串接的峰值放大器的較高的增益可補償：來自耦合器510的功率的不平衡。因此，相較於傳統的Doherty放大器配置，向主放大器132提供訊號強度的大約3dB的增加。對於Doherty放大器而言，訊號強度的此增加轉化為較高的Doherty增益(大約3dB的增益的增加)。可藉由將第 6 圖 的改進效率的Doherty增益曲線620與第 3 圖 的傳統的Doherty增益曲線310作比較來觀察：Doherty增益的改善。在一些實施中，可使用具有不同的功率分配數值(例如：6dB、10dB、12dB、30dB、50dB等等)的耦合器，並且實施例不限於20dB的耦合器。其他的功率分配數值可能會改變：Doherty放大器的效率和增益的改善。
根據一些實施例，第二峰值放大器538可將 訊號延遲加入峰值放大器電路分支中。根據一些實施例，所加入的延遲可在位於主放大器電路分支中的輸入阻抗匹配元件122中被補償，或藉由在主放大器電路分支中的另一阻抗匹配元件或延遲元件來補償。阻抗匹配元件或延遲元件可包含：在主放大器電路分支中連接的一或更多個被動元件。被動元件的實例包含(但不限於)：電感器、電容器、電阻器、接合線，及傳輸線。被動元件中的一些者或所有者可為：被裝設在包含Doherty放大器的基板上的離散元件，或可為：在基板上形成(例如，使用微製造程序在基板上形成或圖案化)的整合的元件。可使用傳統的分析技術來選擇被動元件並且在網路中連接該等被動元件以提供所欲的阻抗轉換和/或相位延遲。
在一些實施中，加入額外的延遲以補償第二峰值放大器538的額外的延遲元件或阻抗匹配元件可不被加入主放大器電路分支中。相反地，可藉由耦合器510將較少的延遲加入峰值放大器電路分支中。舉例而言，若第二峰值放大器538加入-10度的相位延遲，則耦合器510可經配置以加入-80度(而不是-90度)的延遲。在其他的實施例中可存在其他的延遲量，並且針對於在第 5 圖 中的耦合器510描繪的延遲僅為一個示例數值。
根據一些實施例，藉由加入第二峰值放大器538來改進Doherty的效率並不會如同其他的替代者(例如，非對稱的Doherty或多路的Doherty)會影響帶寬效能般不利地影響Doherty放大器的帶寬能力。舉例而言，RF帶寬(與可由Doherty處理的載波訊號的範圍相關)基本上不會受到被修改以包含雙級峰值放大器的Doherty放大器的影響。此者係因為RF帶寬主要是由在主放大器和峰值放大器的輸出處的阻抗匹配來決定，並且此阻抗匹配在傳統的Doherty與具有雙級峰值放大器的改進效率的Doherty500之間基本上不會改變。對於第一級而言，視訊帶寬(與載波訊號可被調變的最高速度相關)基本上也不會改變(例如，小於5%的變化)。
相反地，發明人已經認識到：實施非對稱的Doherty或多路的Doherty會顯著地影響帶寬效能。舉例而言，具有從2.5千兆赫至2.7千兆赫(大約200MHz的RF帶寬)的RF帶寬的傳統的Doherty放大器具有：大約150MHz的視訊帶寬。Doherty放大器(其中峰值放大器具有主放大器的功率容量的兩倍的功率容量)的非對稱的版本會將RF帶寬降低至大約65MHz，並且將視訊帶寬降低至大約48MHz。類似的降低的情況發生於多路的Doherty放大器中。根據本實施例，可藉由實施雙級峰值放大器來避免此些大的帶寬的降低(在此實例中超過60%)。
改進效率的Doherty放大器500可以各種封裝來實施。根據一些實施例，可以使用離散的元件將改進效率的Doherty放大器500組裝在印刷電路板或應用板上。在一些實施例中，改進效率的Doherty放大器500可以在單晶微波積體電路(MMIC)程序中製造。舉例而言，主放大器和峰值放大器可被分別地製造為：裝設在PCB或MMIC上的一或更多個整合的半導體電晶體。耦合器、延遲元件，及阻抗匹配元件可被形成為：離散的或整合的元件，或其組合。
根據一些實施例，封裝的改進效率的Doherty放大器500可被併入行動電話或基地台放大系統中並且被使用於放大無線通訊訊號。封裝的改進效率的Doherty放大器500可被併入具有無線存取能力的任何的裝置中，該等裝置包含(但不限於)：電腦、平板電腦、智慧型電話、智慧型手錶、車輛、智慧型家電等等。用於可攜式裝置的改進效率的Doherty放大器500的優點包含其增加的效率和較高的增益能力(與傳統的Doherty放大器作比較)。增加的效率可有助於延長可攜式裝置的電池壽命。較高的增益可改進：通訊的訊號品質。
亦設想了操作改進效率的Doherty放大器的方法。操作改進效率的Doherty放大器的方法可包含：例如為(但不限於)在耦合器處接收訊號(例如：可被調變以包含用於傳送的資料的RF訊號)的步驟，以及利用該耦合器將該訊號劃分成第一訊號和第二訊號的步驟的組合。方法可進一步包含以下步驟：提供該第一訊號至在第一電路分支中的主放大器、利用該主放大器來放大該第一訊號、提供該第二訊號至被串接在第二電路分支中的第一峰值放大器和第二峰值放大器，及利用該第一峰值放大器和該第二峰值放大器來放大該第二訊號。方法亦可包含以下步驟：將來自該主放大器的第一輸出訊號與來自串接的該第一峰值放大器和該第二峰值放大器的第二輸出訊號組合，以及提供用於進行無線傳輸的組合的輸出訊號。舉例而言，組合的輸出訊號可被路由至無線裝置的天線。
如同在前文中描述者，改進效率的Doherty放大器500可以在功率回退操作中增加放大器效率。發明人亦已經認識到並且理解到：Doherty放大器500的帶寬效能可以被改進。舉例而言並且參照第 5 圖 ，當阻抗匹配元件142、144被放置在主放大器132和峰值放大器138的輸出與阻抗變換器150和組合節點155之間時，在Doherty放大器500的帶寬效能方面存在有成本。在此些位置處，阻抗匹配元件142、144增加了在二個放大器之間的電路徑長度，以使得：阻抗變換器150不可能僅利用90度的旋轉來補償由90°的耦合器引入的相位旋轉。由於增加的電路徑，阻抗變換器150可利用相位旋轉θ來進行操作，該相位旋轉θ係根據以下關係的90度的奇數倍數 θ ~ (2n+1)90°方程式 1 其中n係整數值1或更大的整數值。舉例而言，當阻抗匹配元件142、144位於阻抗變換器150和組合節點155之前時，阻抗變換器150的最小的允許的相位旋轉可為：270°(n = 1)(由於阻抗匹配元件增加了額外的電路徑長度的緣故)。
為了研究由於阻抗匹配元件142、144所造成的在Doherty放大器500的帶寬效能方面的成本，使用低功率電路模型來執行高頻模擬。低功率電路模型代表當峰值放大器關閉時的情況。在低功率電路模型中，主放大器132被表示為第一電流源Im，並且峰值放大器138被表示為不輸出任何的電流的第二電流源Ip。阻抗變換器150被模型化為具有電阻Ro且具有可調整的相位旋轉(該可調整的相位旋轉可以在處於操作的中心頻率(針對於此模擬為2GHz)的情況下被設定為90°的奇數倍數)的傳輸線。負載阻抗係Ro/2。為了達成模擬的目的，峰值放大器關閉時的阻抗被給定為20Ro的數值。進行高頻模擬來評估放大器的RF部分帶寬。為了達到評估放大器效能的目的，放大器的RF部分帶寬(Dw/wo )可從在頻率響應曲線上的-20dB的點之間的頻率差Dw中決定，其中後向反射訊號的數值低於輸入訊號位準至少20dB。在此描述的電路和電路元件的模擬可使用軟體工具(例如：可從位於加州的Santa Rosa的Keysight Technologies公司獲得的先進設計系統(Advanced Design System, ADS))來實施。其他的適當的軟體工具包含(但不限於)：可從位於加州的El Segundo的AWR公司獲得的NI AWR設計環境(NI AWR Design Environment)，及可從位於紐約州的North Syracuse的Sonnet Software公司獲得的Sonnet®軟體工具(Sonnet® software tool)。
發明人已經認識到並且理解到：當峰值放大器關閉時，在Doherty放大器中的主放大器132的輸出與組合節點155之間可能發生顯著的阻抗不匹配。因此，低功率操作可限制Doherty放大器的額定的RF部分帶寬(例如：用於所有的訊號位準的保證的帶寬)。來自具有位於組合節點155之前的阻抗匹配元件142、144的Doherty放大器的低功率模擬(在方程式1中，n=1)的結果顯示出在阻抗變換器150處的大約6%的RF部分帶寬。如若由阻抗匹配元件142、144引入的增加的電路徑較大，由阻抗變換器150引入的最小的允許的相位可增加至450°(n=2)，前述者導致大約3%的RF部分帶寬。另一方面，如若由阻抗變換器150引入的最小的允許的相位是90°，則RF部分帶寬可能增加到超過17%。
發明人已經認識到並且理解到移除在阻抗變換器150和組合節點155之前的阻抗匹配元件142、144 允許由阻抗變換器引入的補償相位降低至90°或大約90°。儘管補償相位角優選地為90°，但在一些情況中，耦合器110可產生在85°與95°之間的相位差，該相位差係由阻抗變換器來補償。
第 8 圖 描繪：高效率的Doherty放大器800的實施例，其中首先將來自主放大器和峰值放大器的訊號組合，然後在組合之後將阻抗與負載匹配。舉例而言，阻抗匹配可以在位於組合節點155之後的輸出阻抗匹配元件860中完成。根據一些實施例，組合節點155可位於峰值放大器138的輸出處。阻抗變換器850的輸入可直接地連接至來自主放大器132的輸出。例如，在來自主放大器的輸出與阻抗變換器850的輸入之間，可能沒有將來自主放大器的阻抗匹配為50歐姆或將來自主放大器的阻抗旋轉至50歐姆的阻抗匹配元件。此外，在峰值放大器138的輸出與組合節點155之間可能沒有阻抗匹配元件。
根據一些實施例，阻抗變換器850和修改的Doherty放大器800的進一步的細節被描繪在第 9A 圖 中。在一些情況中，阻抗變換器850包含：延伸長度L 的導電帶狀線810(例如：微帶線)。長度L 可在主放大器132和峰值放大器138的輸出汲極接合焊墊833之間延伸並且沿著該等輸出汲極接合焊墊833延伸。導電帶狀線810可具有寬度W。根據一些實施例，導電帶狀線的長度可在大約2毫米與大約6毫米之間，並且可被選擇以為帶狀線810提供所欲的電感。根據一些實施例，導電帶狀線的寬度可在大約100微米與大約1000微米之間，並且可被選擇以為帶狀線提供所欲的電感。在一些實施中，導電帶狀線形成在接地導體或接地平面的上方並且藉由介電材料(未被顯示出來)與接地導體或接地平面分開。在其他的實施例中，導電帶狀線可不形成在接地平面的上方或形成為與接地平面相鄰。相反地，接地平面可從PCB的一區域中被去除，其中導電帶狀線被圖案化於該區域處。當被實施在用於RF訊號的阻抗變換器中時，導電帶狀線可包含：整合的分佈式阻抗元件，該阻抗元件基本上完全是電感性的。在一些實施中，帶狀線可包含：一些寄生電容和電阻。
導電帶狀線可被形成在基板805上，其中輸出阻抗匹配元件560可被製造於基板805上。在一些實施例中，主放大器132和峰值放大器138可被裝設在基板805的相鄰處並且被裝設在一或更多個分開的晶粒上。在一些實施中，導電帶狀線810可被整合至相同的基板，其中主放大器132和/或峰值放大器138被形成於該基板上。於其上形成導電帶狀線的基板805可包含：在一些實施例中的印刷電路板、在一些實施例中的能夠承載具有GHz頻率的訊號的高頻層壓板、陶瓷，或半導體。高頻層壓板的實例係可從位於亞利桑那州的Chandler的Rogers公司(Rogers Corporation)獲得的層壓板模型RO4003®。
根據一些實施例，阻抗變換器850可進一步包含：一或更多個放大器輸出接合線820，該等放大器輸出接合線連接至主放大器的汲極接合焊墊833且連接至導電帶狀線810(其中連接至靠近該帶狀線的前端處(例如，位於該帶狀線的大約前1/3的長度內))。此外，可以有連接在峰值放大器138的汲極接合焊墊與導電帶狀線810的相對端之間的一或更多個放大器輸出接合線820。在一些實施例中，可沿著帶狀線並且以基本上均勻的間隔來排置輸出接合線820，但是在其他的實施例中可以非均勻的方式來排置輸出接合線820。在接合線之間的間隔可在大約100微米與大約800微米之間。接合線820可包含金或任何的其他的適當的半導體，可具有20微米與80微米之間的直徑，及可在基板805和基板803的上方形成弧狀或延伸到在大約50微米與大約250微米之間的高度。輸出接合線820包含：阻抗變換器850的集總的電感性元件。此些接合線在RF電子的領域中被認為是：具有主要由接合線的長度和直徑決定的電感的「集總的電感器(lumped inductor)」。可以有連接至主放大器132和峰值放大器138的閘極接合焊墊831的放大器輸入接合線840。
在其中導電帶狀線810、主放大器和/或峰值放大器被整合至相同的基板的一些實施例中，可不使用接合線820。相反地，導電互連(例如，微帶傳輸線或導電跡線)可被使用以將帶狀線810連接至來自主放大器和峰值放大器的輸出。在其中導電帶狀線810、主放大器和/或峰值放大器被整合至相同的基板的一些實施中，一個或二個汲極接合焊墊833可由導電帶狀線810來取代或可被包含在導電帶狀線810中，以使得阻抗變換器的電感基本上完全是分佈電感。
對於描繪在第 9A 圖 中的實施例而言，Doherty放大器800的組合節點可位於峰值放大器138的汲極接合焊墊833處。在此些實施例中，阻抗變換器850可包含：集總的電感性元件(例如：主放大器和峰值放大器輸出接合線820)和包括導電帶狀線810的整合的分佈式電感性元件。為了達到分析RF效能的目的，阻抗變換器可包含：集總的電容性元件，該集總的電容性元件可包含：主放大器132和峰值放大器138的汲極至源極的電容和汲極接合焊墊833的電容。阻抗變換器850可進一步包含：導電帶狀線810的小的分佈電容。
在一些實施中，集總的電容性元件可作為分流器被添加至汲極接合焊墊833和/或電感性帶狀線810以將Doherty放大器的操作頻率調整至所欲的數值，或利用串聯的方式來添加以延伸阻抗變換器的長度而用於較高的功率應用中。在一些情況中，如同在第 9C 圖 中描繪者，整合的電感性帶狀線可包含：藉由電容器880(例如，表面裝設電容器)來連接的二條分開的帶狀線812，該電容器880以串聯的方式被添加在帶狀線的兩個半部之間。二條帶狀線的此排置可延伸：在兩個放大器之間的總體距離，其中允許較大的放大器132、138和較高的功率容量，而不用增加更多的電感。然而，增加的電容應受到限制以避免：對於在阻抗變換器中的相位旋轉作出了超過95度的改變。
在一些情況中，可具有：連接在峰值放大器138的汲極接合焊墊833與Doherty放大器的輸出阻抗匹配元件860之間的輸出接合線850。輸出阻抗匹配元件860可包含：被使用以將來自峰值放大器138的汲極接合焊墊833的阻抗與在負載平面870處的負載阻抗(例如：50歐姆)匹配的集總的和/或分佈的阻抗元件。
對於一些實施例在第 9B 圖 中顯示了在主放大器或峰值放大器的汲極接合焊墊833的附近的結構的額外的細節。主放大器132和/或峰值放大器138、538可包含：具有形成在半導體基板803上的閘極導體832、汲極觸點834，及源極觸點836的線性的電晶體陣列。用於放大器的汲極觸點834可連接至汲極接合焊墊833，其中一或更多個輸出接合線820、850可被接合在該汲極接合焊墊833處。在一些實施中，電晶體的作用區可包含：氮化鎵，前述者對於如同在前文中描述的RF訊號的高功率、高頻放大而言是合乎需要的。如同在此使用者，用語「氮化鎵(gallium nitride)」意指：氮化鎵(GaN)和其合金中的任何者(例如(除了其他事項之外)：氮化鋁鎵(AlxGa(1-x)N)、氮化銦鎵(InyGa(1-y)N)、氮化物鋁銦鎵(AlxInyGa(1-x-y)N)、氮化物鎵砷磷(GaAsxPy N(1-x-y))、氮化物鋁銦鎵砷磷 (AlxInyGa(1-x-y)AsaPbN(1-a-b))。在一些情況中，電晶體可由其他的半導體材料(例如：砷化鎵、碳化矽、矽鍺、矽、磷化銦等等)形成，並且本發明不限於基於氮化鎵的放大器。
將阻抗變換器中的導電帶狀線810作為電感性阻抗元件的好處係：與其中僅具有集總的電感性元件的情況作比較，它可以更容易地允許Doherty放大器800的功率的可調節性。舉例而言，Doherty放大器的功率處理能力可由在主放大器132和峰值放大器138中的電晶體的尺寸決定。可藉由沿著在主放大器和峰值放大器中的線性的電晶體陣列增加電晶體(閘極導體、汲極觸點，及源極觸點)的數目的方式來增加在Doherty放大器中的功率。然而，增加電晶體的數目和陣列的長度可能需要在二個放大器與導電帶狀線810上的相對應的位置之間的額外的放大器輸出接合線820，並且可能需要增加帶狀線的長度。
添加放大器輸出接合線820和增加帶狀線的長度通常會增加阻抗變換器850的電感。發明人已經認識到並且理解到：電感的此增加可藉由減小導電帶狀線810的電感來抵消。帶狀線810的電感可藉由增加其寬度W 來減小。藉由選擇帶狀線的長度和寬度，帶狀線810的分佈電感可被調諧至所欲的數值。根據一些實施例，帶狀線的分佈電感的總體可在大約250皮亨(picohenry)與大約1.5奈亨(nanoHenries)之間。
對於在一些情況中的功率調節，帶狀線810的電感可藉由增加其寬度W 和/或減小其長度L 來減小。相反地，帶狀線的電感可藉由減小其寬度W 和/或增加其長度L 來增加。此些變化亦將影響帶狀線的任何的電容和電阻。根據一些實施例，導電帶狀線810包含：用於阻抗變換器850的可調諧的阻抗元件，該可調諧的阻抗元件可在製造的圖案化階段被調整以用於所欲的應用。因此，可調節Doherty放大器800的功率，同時保持Doherty放大器800的操作頻率和帶寬效能。在具有純粹的集總元件的阻抗變換器中(其中主放大器132的汲極接合焊墊833係利用引線被直接地接合至峰值放大器138的汲極接合焊墊)不可能達成此調節性。
增加電晶體陣列的長度亦可增加阻抗變換器850的電路徑長度。因此，當被排置為如同在第 9A 圖 中所繪示者時，將對於允許的總體電路徑長度作出限制，因而對於Doherty放大器800可處理的功率作出限制。基本上，可以增加電路徑長度，直到相位旋轉達到大約90度為止，儘管在一些情況中(其中耦合器510提供比90度更高的相位旋轉)，可能有較高的數值(例如，高達95度)。因為針對於物理路徑長度的相位旋轉將取決於頻率，所以較低頻率的裝置可允許放大器電晶體陣列的較大的長度延伸，並因此處理高功率。初始的計算指出：被配置為如同在第 9A 圖 中顯示者的Doherty放大器應該能夠將在大約500MHz與大約6GHz之間的頻率範圍中的RF訊號放大至在大約5瓦特與大約100瓦特之間的功率位準(在處於500MHz的情況下)和放大至在大約5瓦特與大約35瓦特之間的功率位準(在處於6GHz的情況下)。在一些實施中，額定的輸出功率位準在處於500MHz的情況下可高達：大約20瓦特至大約100瓦特，以及在處於6GHz的情況下可高達：大約20瓦特至大約35瓦特。
在替代性的實施例中，Doherty放大器800的功率容量可被加倍。再次地參照第 9A 圖 ，第二主放大器132可位於導電帶狀線與示例說明的第一主放大器132相對的一側上。輸出阻抗匹配元件860可被旋轉90度並且藉由峰值放大器138被裝設在導電帶狀線810的端部附近。第二峰值放大器138可位於導電帶狀線與示例說明的第一峰值放大器138相對的一側上。來自額外的主放大器和峰值放大器的汲極接合焊墊可利用引線被接合至導電帶狀線。額外的接合線可從輸出阻抗匹配元件860處形成角度而被連接至峰值放大器138的汲極接合焊墊。
在一些實施例中，Doherty放大器的操作頻率wo 和帶狀線810的電感Ls 的數值部分地受到放大器設計的限制。舉例而言，放大器設計可具有汲極至源極電容Cds，並且放大器設計的額定條件可為：處於用於操作電壓Vds的最大汲極至源極電流Imax下。可從放大器傳遞最大功率時的電阻Ro可從以下關係中被近似地決定。Ro ≈ 2(V ds -Vk )/I max (方程式 2 ) 其中Vk係放大器的膝點電壓。一旦Ro被估計出來，則希望使得分路電容Csh的導納(主要是由Cds來決定，儘管分路電容Csh可包含汲極焊墊電容和任何的增加的電容)和阻抗變換器的電感Lc 的阻抗(由接合線820和帶狀線810決定)與Ro的相對應的導納值和阻抗值相匹配，其中前述者能得到:Ro ≈ 1/C sh ωo (方程式 3 )Ro ≈ω o Lc (方程式 4 )
因為Cds主要是由放大器的設計來決定並且可為居於主導地位的電容，方程式 3 大致上限制了放大器的操作頻率，儘管該操作頻率可藉由增加額外的分路電容往下調整)。根據一些實施例，當選擇操作頻率時，導電帶狀線可被設計以根據方程式 4 來提供電感。
在實際的放大器中，在阻抗變換器850的輸出處的阻抗可能需要與負載的阻抗(例如，50歐姆)相匹配。輸出阻抗匹配元件860的實例被描繪於第 10 圖 中，但是所描繪的元件僅為輸出阻抗匹配元件的一個實例，並且本發明不僅限於此配置。其他的實施例可被使用於在其他的實施中的輸出阻抗匹配元件。根據一些實施例，輸出接合線850可被接合至輸出阻抗匹配元件860的輸出帶狀線1010。分路電容器1012、1014可連接在輸出帶狀線1010與焊墊1020之間，該輸出帶狀線1010和該焊墊1020使用通孔和分路導體1030被連接至下面的接地導體。輸出電容器1018可連接在輸出帶狀線1010與輸出接合焊墊1150之間。例如，輸出接合焊墊1150可連接至50歐姆的負載。輸出帶狀線1010的長度和寬度、分路電容器1012、1014的數值，及輸出電容器1018的數值可被選擇以使得來自組合節點的阻抗與在負載平面870處的阻抗相匹配。使用描繪在第 10 圖 中的該類型的阻抗匹配元件可允許放大器在處於3.5GHz的情況下利用大約200MHz或大約6%的RF部分帶寬來驅動負載。即使具有此降低，Doherty放大器800的RF部分帶寬幾乎是傳統的Doherty放大器的帶寬的二倍。如若與負載間的阻抗匹配沒有被理想地完成，或者與負載間的阻抗匹配具有窄的RF部分帶寬，則裝置的總體帶寬可能會受到輸出阻抗匹配元件860的限制。
為了要獲得較寬的帶寬，可使用雙段部的輸出阻抗匹配元件1100(如同在第 11 圖 中描繪者)。雙段部的阻抗匹配元件可包含：連接至輸出接合焊墊1150和電容容性分路1114的增加的電感性帶狀線1150。帶狀線1010的尺寸可被重新調整大小以為第一段部提供所欲的電感。
一些實施例可包括：包含連接至DC偏壓埠1130的電感性帶狀線1140的電晶體偏壓元件，其中在該DC偏壓埠1130處可施加用於對在放大器132、138中的電晶體的汲極偏壓的電壓。分路電容器1216可被連接至偏壓埠1130。當被安裝在裝置中時，額外的電容器可被裝設在板的外部，其中阻抗匹配元件1100係以與分路電容器1216並聯的方式被形成和排置於該板上。外部電容器可具有：在2微法拉與50微法拉之間的數值。與被描繪在第 10 圖 中的單段部的阻抗匹配元件相比，雙段部的阻抗匹配元件1100可改進在靠近中心頻率或載波頻率的RF頻率的範圍中的阻抗匹配。因而，雙段部的阻抗匹配元件1100可以去除與單段部的阻抗匹配元件860相關聯的帶寬瓶頸並且允許大約18%的RF部分帶寬。
在一些實施中，在阻抗變換器850與負載之間可包含額外的阻抗匹配段部。無論是否包含一或更多個段部，輸出阻抗匹配元件優選地在感興趣的帶寬(例如，80MHz、100MHz、200Mhz、400MHz，或在此範圍中的任何的所欲的RF部分帶寬)內且在載波頻率(例如，在前文的實例中為3.5GHz，儘管其他的載波頻率可被使用)處轉換在組合節點155處的阻抗以與在負載平面870處的阻抗匹配或近似地匹配。
亦設想了用於根據顯示在第 8 圖 中的電路來操作Doherty放大器的方法。在一些實施中，用於操作Doherty放大器800的方法可包含以下步驟：將接收的訊號分為第一訊號和具有相對於該第一訊號的第一相位的第二訊號、利用主放大器132來放大該第一訊號，及利用第一峰值放大器138和第二峰值放大器538來放大該第二訊號。方法實施例可進一步包含以下步驟：將來自該主放大器的輸出直接地提供至阻抗變換器850的輸入，其中該阻抗變換器包含：整合的分佈式電感器，以及利用補償該第一相位的該阻抗變換器來引入第二相位。在一些實施中，用於操作Doherty放大器的方法可進一步包含以下步驟：將來自阻抗變換器850的輸出與來自第二峰值放大器538的輸出組合以產生一組合的輸出，以及提供該組合的輸出至阻抗匹配元件860，該阻抗匹配元件860將輸出阻抗與負載的阻抗匹配。負載阻抗可具有：50歐姆或大約50歐姆的數值。在一些實施中，負載阻抗可具有：在大約25歐姆與大約100歐姆之間的數值。Doherty放大器800的操作可進一步包含：提供該組合的輸出以供給蜂巢式基地台進行傳輸。 結論
詞彙「大約(approximately)」和「約略(about)」在一些實施例中可被使用以意指：在目標數值的±20%內、在一些實施例中可被使用以意指：在目標數值的±10%內、在一些實施例中可被使用以意指：在目標數值的±5%內，以及又在一些實施例中可被使用以意指：在目標數值的±2%內。詞彙「(approximately)」和「(about)」可包含：目標數值。
在此描述的技術可被體現為其中至少一些步驟已經被描述的一方法。作為該方法的部分來執行的步驟可利用任何的適當的方式來排序。因此，可以建構其中以不同於描述者的次序來執行步驟的實施例，該等實施例可包含同時地執行一些步驟，即使在示例說明性的實施例中被描述為循序的步驟。此外，在一些實施例中方法可包含：比描述的彼些者更多的步驟，且在其他的實施例中可包含：比描述的彼些者更少的步驟。
已經如此描述了本發明的至少一個示例說明性的實施例，彼些習知技藝者將容易地想到各種改變、修改，及改進。此些改變、修改、及改進意圖為落在本發明的精神和範疇內。因此，前面的描述僅僅是作為實例並且無意於作為限制。本發明僅受到如同在後續的申請專利範圍中界定者和其等效者的限制。
100‧‧‧Doherty放大器110‧‧‧功率分配器122‧‧‧阻抗匹配元件124‧‧‧阻抗匹配元件132‧‧‧主放大器138‧‧‧峰值放大器142‧‧‧阻抗匹配元件144‧‧‧阻抗匹配元件150‧‧‧阻抗變換器155‧‧‧組合節點160‧‧‧輸出阻抗匹配元件210‧‧‧增益曲線212‧‧‧衰減區域220‧‧‧增益曲線230‧‧‧增益曲線310‧‧‧增益曲線410‧‧‧結果效率曲線500‧‧‧改進效率的Doherty510‧‧‧耦合器538‧‧‧峰值放大器610‧‧‧增益曲線620‧‧‧增益曲線710‧‧‧效率曲線800‧‧‧放大器803‧‧‧基板805‧‧‧基板810‧‧‧導電帶狀線812‧‧‧帶狀線820‧‧‧接合線831‧‧‧閘極接合焊墊832‧‧‧閘極導體833‧‧‧汲極接合焊墊834‧‧‧汲極觸點836‧‧‧源極觸點840‧‧‧放大器輸入接合線850‧‧‧阻抗變換器860‧‧‧輸出阻抗匹配元件870‧‧‧負載平面880‧‧‧電容器1010‧‧‧輸出帶狀線1012‧‧‧分路電容器1014‧‧‧分路電容器1018‧‧‧輸出電容器1020‧‧‧焊墊1030‧‧‧分路導體1100‧‧‧阻抗匹配元件1114‧‧‧電容容性分路1130‧‧‧DC偏壓埠1140‧‧‧電感性帶狀線1150‧‧‧輸出接合焊墊
習知技藝者將理解到在此描述的圖式僅是為了達到示例說明的目的。應理解到：在一些情況中，實施例的各種態樣可以擴大或放大的方式來顯示而促進實施例的理解。圖式並不必然地按照比例來繪製，而是將重點放在示例說明該教示的原理上。在圖式中，相同的參照標記在各個附圖中一般性地意指為相同的特徵、功能上類似的和/或結構上類似的元件。在圖式關於微製造的電路的情況下，可以僅顯示出一個裝置和/或電路以簡化圖式。實際上，可橫跨於基板的大面積或整個基板上且平行地製造大量的裝置或電路。此外，所描繪的裝置或電路可被整合在較大的電路內。
當在後續的實施方式中參照圖式時，空間的參考「頂部(top)」、「底部(bottom)」、「上面的(upper)」、「下面的(lower)」、「垂直的(vertical)」、「水平的(horizontal)」，及類似者可被使用。此些參考被使用以達到教示的目的，且無意於作為針對於體現的裝置的絕對參考。體現的裝置可利用任何的適當的方式在空間上定向，該方式可與顯示在圖式中的定向不同。圖式無意於以任何的方式來限制本教示的範疇。
第 1 圖 描繪：傳統的Doherty放大器的第一排置。
第 2 圖 示例說明：在Doherty放大器中的主放大器和峰值放大器的增益特性。
第 3 圖 示例說明：作為傳統的Doherty放大器的輸出功率的函數的增益。
第 4 圖 示例說明：作為輸出功率的函數的傳統的Doherty放大器的效率。
第 5 圖 根據一些實施例來描繪：改進效率的 Doherty放大器。
第 6 圖 根據一些實施例來示例說明：在改進效率的Doherty放大器中的主放大器和峰值放大器的增益特性。
第 7 圖 根據一些實施例來示例說明： Doherty放大器的效率的改進。
第 8 圖 根據一些實施例來描繪：改進效率的 Doherty放大器。
第 9A 圖 根據一些實施例來描繪：阻抗變換器的元件，該阻抗變換器包含：集總的和整合的分佈電感。
第 9B 圖 根據一些實施例來描繪：功率放大器的元件。
第 9C 圖 根據一些實施例來描繪：阻抗變換器的元件，該阻抗變換器包含：集總的和整合的分佈電感與集總的電容。
第 10 圖 根據一些實施例來描繪：在修改的Doherty放大器的輸出處的阻抗匹配元件；及
第 11 圖 根據一些實施例來描繪：在修改的Doherty放大器的輸出處的雙段部的阻抗匹配元件。
當將闡述於後文中的實施方式與圖式相結合時，示例說明的實施例的特徵和優點將從該實施方式中變得更為明顯的。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
122:阻抗匹配元件
124:阻抗匹配元件
132:主放大器
138:峰值放大器
142:阻抗匹配元件
144:阻抗匹配元件
150:阻抗變換器
155:組合節點
160:輸出阻抗匹配元件
500:改進效率的Doherty
510:耦合器
538:峰值放大器

Claims (22)

  1. 一種Doherty放大器，包含：一RF耦合器；一主放大器，該主放大器耦接至該RF耦合器的一第一埠；一雙級峰值放大器，該雙級峰值放大器耦接至該RF耦合器的一第二埠，其中該雙級峰值放大器中的每一個峰值放大器的一增益值係相同的且在3dB之內；及一組合節點，該組合節點耦接至來自該主放大器的一輸出埠和來自該雙級峰值放大器的一輸出埠，其中該雙級峰值放大器被偏壓以延遲從一關閉狀態至一開啟狀態的一轉換至該主放大器的一功率壓縮點的至少6dB內。
  2. 如請求項1所述之Doherty放大器，其中該雙級峰值放大器包含：具有相同的設計的兩個串級放大器。
  3. 如請求項2所述之Doherty放大器，其中該兩個串級放大器具有與該主放大器相同的設計。
  4. 如請求項2或3所述之Doherty放大器，其中該兩個串級放大器包含：氮化鎵電晶體。
  5. 如請求項2或3所述之Doherty放大器，其中該兩個串級放大器的閘極被偏壓以延遲該轉換至該主 放大器的該功率壓縮點的至少6dB內。
  6. 如請求項1至3中的任何一者所述之Doherty放大器，其中該組合節點位於該雙級峰值放大器的一第二峰值放大器的一汲極焊墊處。
  7. 如請求項6所述之Doherty放大器，其中在該主放大器的一輸出與該組合節點之間並沒有將一阻抗匹配為50歐姆的任何的阻抗匹配元件；及在該雙級峰值放大器的該輸出與該組合節點之間並沒有將該阻抗匹配為50歐姆的任何的阻抗匹配元件。
  8. 如請求項1至3中的任何一者所述之Doherty放大器，其中該RF耦合器經配置以將一接收的RF訊號劃分成用於該主放大器的一第一訊號和用於該雙級峰值放大器的一第二訊號，其中該第一訊號具有該第二訊號的功率的至少二倍的功率。
  9. 如請求項8所述之Doherty放大器，其中在該第一訊號與該第二訊號之間的一功率差異係在10dB與50dB之間。
  10. 如請求項1至3中的任何一者所述之Doherty放大器，進一步包含：被耦接至該主放大器的一元件，該元件補償與該雙級峰值放大器的一個放大器相關聯的一訊號延遲。
  11. 如請求項10所述之Doherty放大器，其 中該元件包含：一阻抗匹配元件或一延遲元件。
  12. 如請求項1至3中的任何一者所述之Doherty放大器，其中該Doherty放大器被併入用於放大通訊訊號的一智慧型電話或一行動電話。
  13. 如請求項1至3中的任何一者所述之Doherty放大器，其中該Doherty放大器經配置以放大具有在1.6千兆赫與7千兆赫之間的載波頻率的訊號。
  14. 一種利用一Doherty放大器來放大訊號的方法，該方法包含以下步驟：在一耦合器處接收一訊號；利用該耦合器將該訊號劃分成一第一訊號和一第二訊號；提供該第一訊號至在一第一電路分支中的一主放大器；利用該主放大器來放大該第一訊號；提供該第二訊號至被串接於一第二電路分支中的一第一峰值放大器和一第二峰值放大器，其中該第一峰值放大器的一增益值是在該第二峰值放大器的3dB內；利用該第一峰值放大器和該第二峰值放大器來放大該第二訊號；及 將來自該主放大器的一第一輸出訊號與來自串接的該第一峰值放大器和該第二峰值放大器的一第二輸出訊號組合，其中該雙級峰值放大器中的每一個峰值放大器的一增益值係相同的且在3dB之內，且該雙級峰值放大器被偏壓以延遲從一關閉狀態至一開啟狀態的一轉換至該主放大器的一功率壓縮點的至少6dB內。
  15. 如請求項14所述之方法，其中劃分該訊號的步驟包含以下步驟：相較於提供給該第二訊號的功率，提供至少二倍的功率給該第一訊號。
  16. 如請求項14所述之方法，其中劃分該訊號的步驟包含以下步驟：產生該第二訊號且使得該第二訊號具有比該第一訊號小10dB至50dB的功率。
  17. 如請求項14所述之方法，其中將該第一輸出訊號與該第二輸出訊號組合的步驟包含以下步驟：提供該第一輸出訊號至該第二峰值放大器的一汲極焊墊。
  18. 如請求項14至17中的任何一者所述之方法，進一步包含以下步驟：在該第一電路分支中補償由該第二峰值放大器引入的一訊號延遲。
  19. 如請求項14至17中的任何一者所述之方法，其中劃分該訊號的步驟包含以下步驟：相對於該第一訊號延遲該第二訊號。
  20. 如請求項14至17中的任何一者所述之方法，其中放大該第二訊號的步驟包含以下步驟：利用該第一峰值放大器將該第二訊號放大一第一量；及利用該第二峰值放大器將來自該第一峰值放大器的一輸出放大一第二量，其中該第一量和該第二量係在16dB與30dB之間。
  21. 如請求項14至17中的任何一者所述之方法，進一步包含以下步驟：提供來自該Doherty放大器的一輸出至一無線裝置的一天線。
  22. 如請求項14至17中的任何一者所述之方法，其中該訊號具有在1.6千兆赫與7千兆赫之間的一載波頻率。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11233483B2 (en) 2017-02-02 2022-01-25 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. 90-degree lumped and distributed Doherty impedance inverter
EP3616320B1 (en) 2017-04-24 2023-11-08 MACOM Technology Solutions Holdings, Inc. Inverted doherty power amplifier with large rf and instantaneous bandwidths
US11159125B2 (en) 2017-04-24 2021-10-26 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Inverted Doherty power amplifier with large RF fractional and instantaneous bandwidths
CN110785927B (zh) * 2017-04-24 2024-03-08 麦克姆技术解决方案控股有限公司 效率提高的对称多尔蒂功率放大器
US11283410B2 (en) 2017-10-02 2022-03-22 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. No-load-modulation, high-efficiency power amplifier
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
WO2021137951A1 (en) 2019-12-30 2021-07-08 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Low-load-modulation broadband amplifier
US11515842B2 (en) 2020-10-15 2022-11-29 Nxp Usa, Inc. Doherty power amplifiers and devices with low voltage driver stage in carrier-path and high voltage driver stage in peaking-path
JPWO2022208879A1 (zh) * 2021-04-02 2022-10-06
CN117546412A (zh) * 2022-11-01 2024-02-09 苏州华太电子技术股份有限公司 多赫蒂放大器及其输出网络、多赫蒂放大器的设计方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6085074A (en) * 1997-02-28 2000-07-04 Motorola, Inc. Apparatus and method for amplifying an amplitude-varying signal
US9331638B2 (en) * 2011-04-29 2016-05-03 Zte Corproation Doherty power amplifier apparatus

Family Cites Families (116)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4375054A (en) 1981-02-04 1983-02-22 Rockwell International Corporation Suspended substrate-3 dB microwave quadrature coupler
US6262629B1 (en) * 1999-07-06 2001-07-17 Motorola, Inc. High efficiency power amplifier having reduced output matching networks for use in portable devices
SE516847C2 (sv) 2000-07-07 2002-03-12 Ericsson Telefon Ab L M Sammansatt förstärkare samt sändare som innefattar en sådan förstärkare
US6649287B2 (en) 2000-12-14 2003-11-18 Nitronex Corporation Gallium nitride materials and methods
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
KR100553252B1 (ko) 2002-02-01 2006-02-20 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치
WO2004017512A1 (en) 2002-08-19 2004-02-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. High power doherty amplifier
GB2412515B (en) 2004-03-13 2007-08-08 Filtronic Plc A doherty amplifier
US7227424B2 (en) 2004-03-22 2007-06-05 Mobius Microsystems, Inc. Transconductance and current modulation for resonant frequency control and selection
US7847630B2 (en) 2004-11-05 2010-12-07 Hitachi Kokusai Electric Inc. Amplifier
CN101494439B (zh) * 2004-11-05 2012-03-28 株式会社日立国际电气 放大器
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
US7218175B1 (en) 2005-04-11 2007-05-15 Sirenza Microdevices, Inc. Dynamic feedback linearization
US7414478B2 (en) 2006-03-31 2008-08-19 Intel Corporation Integrated parallel power amplifier
KR100749870B1 (ko) 2006-06-07 2007-08-17 (주) 와이팜 도허티 전력 증폭 장치
JP4486620B2 (ja) 2006-06-23 2010-06-23 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ マルチバンドドハティ増幅器
US7541866B2 (en) 2006-09-29 2009-06-02 Nortel Networks Limited Enhanced doherty amplifier with asymmetrical semiconductors
TWI346449B (en) 2007-08-16 2011-08-01 Ind Tech Res Inst Power amplifier circuit for multi-frequencies and multi-modes and method for operating the same
US8228123B2 (en) 2007-08-29 2012-07-24 Nxp B.V. Integrated Doherty amplifier
KR100905202B1 (ko) 2007-09-03 2009-06-26 성균관대학교산학협력단 도허티 증폭기
CN101904089B (zh) 2007-12-21 2012-10-31 Nxp股份有限公司 具有最小输出网络的3路Doherty放大器
WO2011024281A1 (ja) 2009-08-27 2011-03-03 株式会社 東芝 ドハティアンプシステム及びこれを用いた送信機
JP5804267B2 (ja) 2009-09-28 2015-11-04 日本電気株式会社 ドハティ増幅器
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
KR101097605B1 (ko) * 2009-11-04 2011-12-22 알.에프 에이치아이씨 주식회사 도허티 증폭기
KR101709347B1 (ko) 2009-12-16 2017-03-09 삼성전자주식회사 결합셀 도허티 전력 증폭 장치 및 방법
CN102137518B (zh) 2010-01-25 2013-04-17 华为技术有限公司 Doherty功放和多频段信号参数调整装置
US20110193624A1 (en) 2010-02-08 2011-08-11 Harris Corporation Tunable impedance inverter for doherty amplifier circuit
US8314654B2 (en) * 2010-05-17 2012-11-20 Alcatel Lucent Multi-band high-efficiency Doherty amplifier
JP5483581B2 (ja) 2010-07-20 2014-05-07 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 ドハティ増幅器および半導体装置
JP2012029239A (ja) 2010-07-27 2012-02-09 Sumitomo Electric Device Innovations Inc ドハティ増幅器
US8576010B2 (en) 2010-10-19 2013-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for a switched capacitor architecture for multi-band doherty power amplifiers
US8611834B2 (en) 2010-11-01 2013-12-17 Cree, Inc. Matching network for transmission circuitry
EP2458730B8 (en) 2010-11-29 2015-08-05 Nxp B.V. Radiofrequency amplifier
KR101145666B1 (ko) 2011-02-24 2012-05-25 포항공과대학교 산학협력단 고주파용 3-스테이지 질화 갈륨계 고전자 이동도 트랜지스터(ＧａＮ ＨＥＭＴ) 도허티 전력증폭기
US9083284B2 (en) * 2011-03-07 2015-07-14 Intel Corporation Wide-band multi stage Doherty power amplifier
US8749306B2 (en) 2011-03-16 2014-06-10 Cree, Inc. Enhanced Doherty amplifier
JP2012222624A (ja) 2011-04-08 2012-11-12 Toshiba Corp 電力増幅器および増幅制御方法
CN102170269A (zh) 2011-04-29 2011-08-31 中兴通讯股份有限公司 功率放大装置及功放电路
US8339201B1 (en) 2011-06-17 2012-12-25 Infineon Technologies Ag Wideband doherty amplifier circuit having a constant impedance combiner
WO2012175106A1 (en) 2011-06-20 2012-12-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Power amplifier based on doherty power amplifier
US9209511B2 (en) 2011-10-14 2015-12-08 Anaren, Inc. Doherty power amplifier network
US9742365B1 (en) * 2011-12-15 2017-08-22 Kenneth Sean Ozard Doherty amplifier
US9071211B1 (en) 2011-12-15 2015-06-30 Anadigics, Inc. Compact doherty combiner
US9813036B2 (en) * 2011-12-16 2017-11-07 Qorvo Us, Inc. Dynamic loadline power amplifier with baseband linearization
CN102545788A (zh) 2011-12-29 2012-07-04 武汉正维电子技术有限公司 一种多路非对称Doherty放大器
WO2014019071A1 (en) 2012-07-31 2014-02-06 Fadhel Ghannouchi Extended bandwidth digital doherty transmitter
EP2698918A1 (en) 2012-08-14 2014-02-19 Nxp B.V. Amplifier circuit
US8779856B2 (en) 2012-10-31 2014-07-15 Infineon Technologies Ag Doherty amplifier circuit with phase-controlled load modulation
US9088320B2 (en) 2012-11-29 2015-07-21 Mstar Semiconductor, Inc. Transmitter with pre-distortion module, a method thereof
EP2806557B1 (en) 2013-05-23 2017-03-08 Ampleon Netherlands B.V. Doherty amplifier
EP2819304B1 (en) 2013-06-26 2018-12-19 Ampleon Netherlands B.V. Doherty amplifier
US9407214B2 (en) 2013-06-28 2016-08-02 Cree, Inc. MMIC power amplifier
CN103457541B (zh) 2013-09-12 2016-09-28 电子科技大学 一种拓宽Doherty功率放大器带宽的方法及用该方法改进的Doherty功率放大器
WO2015037033A1 (ja) 2013-09-12 2015-03-19 日本電気株式会社 電力増幅器及び送信装置
US9948243B2 (en) 2013-09-30 2018-04-17 Qorvo Us, Inc. Reconfigurable load modulation amplifier
US9112458B2 (en) 2013-10-01 2015-08-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Wideband Doherty amplifier
DE102013220160A1 (de) 2013-10-05 2015-04-09 Rwth Aachen Sequentieller breitbandiger Doherty Leistungsverstärker mit einstellbarem Ausgangsleitungs-Back-Off
EP2869463B1 (en) 2013-10-31 2016-01-06 Samba Holdco Netherlands B.V. Doherty amplifier structure
EP2876810B1 (en) 2013-11-22 2016-04-13 Samba Holdco Netherlands B.V. Doherty Amplifier
US9209754B2 (en) 2013-12-03 2015-12-08 Freescale Semiconductor, Inc. Amplifier with adjustable load
US9252722B2 (en) 2013-12-20 2016-02-02 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Enhanced and versatile N-way doherty power amplifier
US10352163B2 (en) 2014-01-31 2019-07-16 Leroy G. Hagenbuch Cutter assembly with freewheeling cutting elements
WO2015127610A1 (zh) * 2014-02-26 2015-09-03 华为技术有限公司 一种功率放大的方法及功率放大器
CN106537769B (zh) 2014-05-13 2021-10-15 天工方案公司 与线性和高效宽带功率放大器有关的系统和方法
JP6218120B2 (ja) * 2014-07-10 2017-10-25 株式会社村田製作所 電力増幅器
US9685918B2 (en) 2014-08-04 2017-06-20 Skyworks Solutions, Inc. Voltage mode power combiner for radio frequency linear power amplifier
US9800207B2 (en) 2014-08-13 2017-10-24 Skyworks Solutions, Inc. Doherty power amplifier combiner with tunable impedance termination circuit
US10116266B2 (en) 2015-01-09 2018-10-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Doherty amplifier
EP3322091B1 (en) 2015-02-04 2019-09-18 Ampleon Netherlands B.V. Doherty amplifier
US9748902B2 (en) 2015-05-15 2017-08-29 Nxp Usa, Inc. Phase correction in a Doherty power amplifier
CN106357222A (zh) 2015-07-14 2017-01-25 中兴通讯股份有限公司 Doherty功放电路
EP3121960B1 (en) 2015-07-22 2019-10-23 Ampleon Netherlands B.V. Amplifier assembly
EP3133735B1 (en) * 2015-08-21 2020-06-17 NXP USA, Inc. Rf amplifier module and methods of manufacture thereof
TWI573388B (zh) 2015-09-09 2017-03-01 財團法人國家實驗研究院 具有後置失真線性器之射頻功率放大器
US9787254B2 (en) 2015-09-23 2017-10-10 Nxp Usa, Inc. Encapsulated semiconductor device package with heatsink opening, and methods of manufacture thereof
DE102015121432A1 (de) 2015-12-09 2017-06-14 Sick Ag Vorrichtung zur kontaktlosen Übertragung von Daten und zur Ermittlung einer Winkeländerung zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Gegenständen
US9621115B1 (en) 2015-12-11 2017-04-11 Nxp Usa, Inc. Amplifier devices with in-package transmission line combiner
WO2017192075A1 (en) 2016-05-03 2017-11-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) An amplifier arrangement
US9774301B1 (en) 2016-05-17 2017-09-26 Nxp Usa, Inc. Multiple-path RF amplifiers with angularly offset signal path directions, and methods of manufacture thereof
US9673766B1 (en) 2016-05-18 2017-06-06 Nxp Usa, Inc. Class F amplifiers using resonant circuits in an output matching network
US9667199B1 (en) 2016-06-09 2017-05-30 Nxp Usa, Inc. Doherty amplifiers with minimum phase output networks
US10103690B2 (en) 2016-07-25 2018-10-16 Integrated Device Technology, Inc. Phase, amplitude and gate-bias optimizer for Doherty amplifier
US10097138B2 (en) 2016-07-26 2018-10-09 Nxp Usa, Inc. Doherty input power splitter and linearization method
US10284146B2 (en) 2016-12-01 2019-05-07 Nxp Usa, Inc. Amplifier die with elongated side pads, and amplifier modules that incorporate such amplifier die
US10284147B2 (en) 2016-12-15 2019-05-07 Nxp Usa, Inc. Doherty amplifiers and amplifier modules with shunt inductance circuits that affect transmission line length between carrier and peaking amplifier outputs
US20180183388A1 (en) 2016-12-23 2018-06-28 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. N-way star configuration power amplifier with peaking amplifier impedance inverters
US10211785B2 (en) 2016-12-29 2019-02-19 Nxp Usa, Inc. Doherty amplifiers with passive phase compensation circuits
US9973150B1 (en) 2016-12-30 2018-05-15 Nxp Usa, Inc. Doherty architecture for wideband power amplifier design
WO2018142178A1 (en) 2017-02-02 2018-08-09 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. 90-degree lumped and distributed doherty impedance inverter
WO2018142176A1 (en) 2017-02-02 2018-08-09 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Methods for combining doherty amplifier signals with 90-degree lumped and distributed impedance inverters
WO2018142177A1 (en) 2017-02-02 2018-08-09 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. 90-degree lumped and distributed doherty impedance inverter
US11233483B2 (en) 2017-02-02 2022-01-25 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. 90-degree lumped and distributed Doherty impedance inverter
US10886382B2 (en) 2017-02-15 2021-01-05 Skyworks Solutions, Inc. Cascode amplifier optimization
US10069462B1 (en) 2017-02-27 2018-09-04 Nxp Usa, Inc. Multiple-stage RF amplifier devices
US10432147B2 (en) 2017-03-01 2019-10-01 Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. Inverted three-stage Doherty amplifier
US11159125B2 (en) 2017-04-24 2021-10-26 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Inverted Doherty power amplifier with large RF fractional and instantaneous bandwidths
CN110785927B (zh) * 2017-04-24 2024-03-08 麦克姆技术解决方案控股有限公司 效率提高的对称多尔蒂功率放大器
EP3616320B1 (en) 2017-04-24 2023-11-08 MACOM Technology Solutions Holdings, Inc. Inverted doherty power amplifier with large rf and instantaneous bandwidths
EP3432354B1 (en) 2017-07-19 2022-01-19 Ampleon Netherlands B.V. Electrical component, device and package
CN109327191B (zh) 2017-07-31 2023-10-24 安普林荷兰有限公司 四路多尔蒂放大器及移动通信基站
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
US11283410B2 (en) 2017-10-02 2022-03-22 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. No-load-modulation, high-efficiency power amplifier
US11496098B2 (en) 2017-10-13 2022-11-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Doherty power amplifier and device
US10629552B2 (en) 2018-04-30 2020-04-21 Nxp Usa, Inc. Amplifiers and amplifier modules with ground plane height variation structures
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
US11018629B2 (en) * 2019-06-24 2021-05-25 Nxp Usa, Inc. Integrated multiple-path power amplifier
US11011813B2 (en) 2019-07-12 2021-05-18 Nxp B.V. Power amplifier with shielded transmission lines
EP3836210A1 (en) * 2019-12-10 2021-06-16 NXP USA, Inc. Integrated multiple-path power amplifier
US11128269B2 (en) * 2019-12-18 2021-09-21 Nxp Usa, Inc. Multiple-stage power amplifiers and devices with low-voltage driver stages
WO2021137951A1 (en) 2019-12-30 2021-07-08 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Low-load-modulation broadband amplifier
US11515847B2 (en) 2020-09-16 2022-11-29 Nxp Usa, Inc. Power amplifiers and unmatched power amplifier devices with low baseband impedance terminations
US11515842B2 (en) 2020-10-15 2022-11-29 Nxp Usa, Inc. Doherty power amplifiers and devices with low voltage driver stage in carrier-path and high voltage driver stage in peaking-path
US20220416725A1 (en) * 2021-06-28 2022-12-29 Nxp Usa, Inc. Multiple-stage doherty power amplifiers implemented with multiple semiconductor technologies

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6085074A (en) * 1997-02-28 2000-07-04 Motorola, Inc. Apparatus and method for amplifying an amplitude-varying signal
US9331638B2 (en) * 2011-04-29 2016-05-03 Zte Corproation Doherty power amplifier apparatus

Also Published As

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CN110785927B (zh) 2024-03-08
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