[发明专利]用于提高功率放大器效率的装置和方法

权利要求书

1.一种装置(100)，所述装置(100)包括：

谐波发生器(101)，被配置为根据功率放大器(104)的输出信号产生一个或多个谐波；

谐波反馈设备(102)，被配置为将所述谐波发生器产生的谐波注入所述功率放大器(104)的输入端子；以及

谐波消除器(103)，被配置为消除所述功率放大器(104)的输出信号中的谐波。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，

所述谐波发生器(101)被配置为根据所述功率放大器(104)的输出信号产生偶次谐波，

所述谐波反馈设备(102)被配置为将所述谐波发生器产生的偶次谐波注入所述功率放大器(104)的输入端子，以及

所述谐波消除器(103)被配置为消除所述功率放大器(104)的输出信号中的偶次谐波。

3.根据权利要求2所述的装置(100)，其中，所述谐波发生器(101)包括：

谐波产生设备(301)，被配置为根据所述功率放大器(104)的输出信号产生奇次谐波和偶次谐波；

输出匹配网络(302)，被配置为在所述功率放大器(104)的输出端子处使所述偶次谐波开路并使所述奇次谐波短路；以及

输入匹配网络(303)，被配置为在所述功率放大器(104)的输入端子处使所述偶次谐波开路并使所述奇次谐波短路。

4.根据权利要求3所述的装置(100)，其中，

所述谐波产生设备(301)包括非线性可变电容器，

所述谐波反馈设备(102)包括线性电容器，

所述谐波产生设备(301)在所述功率放大器的输出端子处并联接地，

所述谐波反馈设备(102)耦接所述功率放大器的功率晶体管的栅极和漏极。

5.根据权利要求2所述的装置(100)，其中，

所述谐波发生器(101)包括位于所述功率放大器(104)的功率晶体管的漏极和源极之间的非线性电容器Cds；以及

所述谐波反馈设备(102)包括位于所述功率放大器的功率晶体管的栅极和漏极之间的电容器Cgd；以及

所述谐波消除器(103)包括差分到单端网络。

6.根据权利要求1所述的装置(100、1400)，其中，所述功率放大器是Doherty放大器(1404)，并且所述装置(100、1400)还包括：

阻抗调谐器控制器(1401)，被配置为根据Doherty功率放大器(1404)的输入信号的功率包络产生控制信号；

阻抗调谐器(1402)，被配置为连接到所述Doherty功率放大器(1404)的载波放大器(14041)的输出端子，并且根据所述控制信号对所述阻抗调谐器(1402)的阻抗进行调谐；以及

定时对准设备(1403)，被配置为补偿所述输入信号和所述控制信号之间的延迟。

7.根据权利要求6所述的装置(100、1400)，其中，所述阻抗调谐器控制器(1401)包括：

功率检测器(1501)，被配置为检测功率电平；

波形整形设备(1502)，被配置为根据所述功率电平产生所述控制信号的波形；以及

调谐器驱动放大器(1503)，被配置为对所述波形进行放大并且将经放大的控制信号输出到所述阻抗调谐器(1402)。

8.根据权利要求7所述的装置(100、1400)，其中，

所述调谐器驱动放大器(1503)的带宽至少是所述输入信号的功率包络的带宽的3倍。

9.根据权利要求8所述的装置(100、1400)，其中，

所述阻抗调谐器(1402)包括至少一个变容管栈(1500)，

所述阻抗调谐器(1402)的阻抗是通过调整所述变容管栈(1500)的电抗和电阻的比率来调谐的。