[发明专利]功率放大器及其动作方法

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大器及其动作方法，特别涉及对于在执行第一放大元件的单独放大动作以及第一放大元件和第二放大元件的并行放大动作时，优化功率放大器的输出阻抗而言有效的技术。

背景技术

在如移动电话等利用电池来进行动作的移动通信设备终端中，需要提高向基站发送RF发送信号的功率放大器的功率效率。为了使得对电池充一次电所能坚持的通话时间尽可能地长，需要降低功率放大器的功耗。

下述专利文献1中记载了：将输出晶体管的元件尺寸被优化为高功率的第一输出级和输出晶体管的元件尺寸被优化为低功率的第二输出级并联连接，在偏置控制电路为高功率时选择第一输出级，在低功率时选择第二输出级。第一输出级和第二输出级与单个输出阻抗匹配电路相连接，该单个输出阻抗匹配电路包含多个电容和多个电感。

下述非专利文献1中记载了：在移动电话的功率放大器中，对希望输出功率的变化作出响应，来调整导通状态的锗化硅(SiGe)的异质结双极晶体管(HBT)的个数。通过将低损耗的MOS开关用于晶体管的基极，从而使SiGeHBT晶体管动态偏置，以使晶体管完全成为导通或者完全成为断开。

下述非专利文献2和下述非专利文献3中记载了：在移动电话的功率放大器中，利用高输出组和低输出组这两个组来构成SiGeHBT晶体管，高输出组中晶体管被偏置到电源电压Vcc，低输出组中两个晶体管串联连接，被偏置到电源电压的一半Vcc/2。不同的组之间的开关由HBT晶体管的基极的低损耗的MOS开关来控制。在功率放大器成为低输出区域的情况下，高输出组被切换至断开，低输出组被切换至导通。低输出组中，由于偏置电压降低，因此DC功耗显著降低。高输出组的HBT晶体管的基极和低输出组的HBT晶体管的基极经由级间匹配电路和低损耗的MOS开关，利用驱动级的输出信号来驱动。下述非专利文献3中记载了：高输出组的HBT晶体管的集电极与输出匹配电路的输入端子直接连接，低输出组的两个晶体管的集电极经由两个电容与电感的一端相连接，电感的另一端与输出匹配电路的输入端子相连接，输出匹配电路由多个电容和多个电感构成。

下述专利文献2的图12中记载了如下RF功率放大器：该RF功率放大器向第一放大元件的栅极直接提供输入信号，向第二放大元件的栅极经由MEMS(微机电系统)开关提供输入信号，第一放大元件的源极和第二放大元件的源极与接地电压公共连接，第一放大元件的漏极和第二放大元件的漏极经由负载电感与电源电压公共连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7157966号说明书

专利文献2：日本专利特开2008－35487号公报

非专利文献

非专利文献1：Junxiong Deng et al,“A High Average-Efficiency SiGe HBT Power Amplifier for WCDMA Handset Application”IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHINIQUES,VOL.53,NO.2,FEBRUARY2005,PP.529-537.

非专利文献2:Junxiong Deng et al,“A SiGe PA with Dual Dynamic Bias Control and Memoryless Digital Predistortion for WCDMA Handset Application”2005IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium,VOL.41,12-14June2005,PP.247-250.

非专利文献3:Junxiong Deng et al,“A SiGe PA with Dual Dynamic Bias Control and Memoryless Digital Predistortion for WCDMA Handset Application”2006IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,VOL.41,NO.5,MAY2006,PP.1210-1221.

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明人等在作出本发明之前，从事开发可搭载于下一代移动电话通信终端且能够使得对电池充一次电所能坚持的通话时间尽可能地长的功率放大器。