[发明专利]具有阻抗补偿电路的分布式放大器

说明书

一种分布式放大器的实施例包括：输出收集线；多个抽头节点，所述多个抽头节点沿着所述输出收集线而分布；以及多个放大路径，所述多个放大路径耦合到所述抽头节点。放大路径的实施例包括放大器和补偿电路。所述放大器被配置成接收和放大输入RF信号以在放大器输出处产生经放大RF信号。补偿电路输入电气耦合到所述放大器输出，且补偿电路输出电气耦合到所述抽头节点中的一个抽头节点。所述补偿电路包括电气耦合在所述补偿电路输入与所述补偿电路输出之间的串联电感，和电气耦合在所述串联电感与接地参考节点之间的分路电容。所述放大器和所述补偿电路可整体地实施在单个基板上，或可实施在单独基板上。

技术领域

本文中所描述的主题的实施例大体上涉及分布式放大器，且更具体地说，涉及在有源装置与空间上位于输出收集线上的抽头节点之间具有补偿电路的分布式放大器。

背景技术

分布式放大器具有独特的架构，所述架构相较于更常规的放大器架构具有支持极宽频带操作的固有益处。如图1所示出，典型的分布式放大器100包括耦合在输入传输线110与输出收集线150之间的多个周期性分布式放大器路径(或“馈送分支”)。更具体地说，每个馈送分支包括功率放大器131到134，功率放大器131到134具有在馈送节点121到124处耦合到输入传输线110的输入，且具有在抽头节点151到154处耦合到输出收集线150的输出。

输入传输线110被配置成在传输线110的输入末端处接收射频(radio frequency；RF)输入信号102。馈送节点121到124沿着输入传输线110的长度而隔开(或“分布”)，且每个输入传输线片段(即，连续馈送节点121到124之间的传输线的部分)被配置成随着输入RF信号传播通过所述片段而向所述信号赋予延迟。因此，最接近于输入末端的馈送节点124在相对短的延迟之后接收RF信号，且最远离于输入末端的馈送节点121在相对长的延迟之后接收RF信号。

输出收集线150被配置成组合由馈送分支产生的经放大RF信号，且在输出收集线150的输出末端处产生输出RF信号104。相似于馈送节点121到124，抽头节点151到154也沿着输出收集线150的长度而隔开，且每个输出收集线片段(即，连续抽头节点151到154之间的传输线的部分)被配置成随着RF信号传播通过所述输出收集线片段而向所述信号赋予延迟。因此，通过输出收集线150在相对长的延迟之后在输出末端处产生由具有最远离于输出末端的抽头节点154的放大器路径产生的经放大RF信号，且通过输出收集线150在相对短的延迟之后在输出末端处产生由具有最接近于输出末端的抽头节点151的放大器路径产生的经放大RF信号。

朝向输出收集线150的输出末端传播的RF信号在抽头节点151到153中的每个抽头节点处与从对应馈送分支接收到的经放大RF信号组合。因此，抽头节点151到153用作组合或求和节点，且从抽头节点154到抽头节点151，RF能量继续沿着输出收集线150而增大。选择分别沿着输入传输线110和输出收集线150的馈送节点121到124的位置和抽头节点151到154的位置，使得由每个馈送分支产生的经放大RF信号与在抽头节点151到153处的输出线上传播的先前信号同相地组合。换句话说，由RF信号的任何分量经历的通过放大器100的总延迟在输入传输线110的输入末端与输出收集线150的输出末端之间相同，而不论信号分量行进通过哪一馈送分支。

另外，在输出收集线150已被适当地优化时，抽头节点151到154处的驱动点阻抗可具有极宽频带常数值。为了沿着输出收集线150实现所要宽带负载，可将输出收集线片段的特性阻抗设计成按特定几何序列而步进。以此方式而设计的输出收集线150被称作“楔形”传输线。

分布式放大器在每个方面都被优化时表现得最好。这包括正确地管理通过放大器的信号振幅和相位，审慎地选择输出收集线150的片段的临时阻抗电平，和正确地对放大器的有源装置(例如馈送分支放大器131到134的功率晶体管)进行大小设定。然而，此类优化常常不足以在常规上设计的分布式放大器中，尤其是在意欲用于宽带操作的较高功率分布式放大器中确保所要性能。

发明内容