[发明专利]用于提高功率放大器效率的装置和方法

说明书

一种用于提高功率放大器(104)的效率的方法和设备。一种装置(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)，被配置为将谐波发生器产生的谐波注入功率放大器(104)的输入端子；以及谐波消除器(103)，被配置为消除功率放大器(104)的输出信号中的谐波。可以在不降低线性度的情况下提高功率放大器(104)的效率。

技术领域

本公开的实施例大体上涉及无线通信领域，更具体地，涉及用于提高功率放大器效率的装置和方法。

背景技术

本部分介绍可以有助于更好地理解本公开的方面。因此，本部分的陈述应该从这个角度阅读，而不应被理解为对现有技术中的内容或非现有技术中的内容的认可。

在4G及以上的蜂窝基站中，先进的数字调制方案用于高频谱效率。4G及以上的射频(RF)信号表现出大的峰均功率比(PAPR)，峰均功率比同时在功率放大器(PA)中被放大。因此，瞬时发射功率将非常广泛且快速地变化。

通常，Doherty PA用于增强高PAPR信号的放大效率。然而，随着PAPR越来越高，Doherty PA的主要难点在于，在PAPR大于一定范围的情况下，应将Doherty域限制于保持高效率，例如，应限制Doherty域，使得Doherty PA具有6dB的输出功率回退。

常规的Doherty PA包括表现出有限效率特性的传统放大器部分或单元，其限定了Doherty PA可实现的效率上限。多年来，已经开发了各种高效操作放大器的理论，以满足在高PAPR信号的Doherty PA放大器中实现高效率的需要。

传统的解决方案具有超过70％的最大漏极效率。然而，在耗散功率不仅耗尽电源且通常显著增加器件结区温度的高功率电路中，低损耗尤其关键。高操作温度因此导致Doherty PA的性能降低和可靠性降低。

谐波注入方法是提高放大器单元峰值功率效率和峰值功率附近效率的有效方法。在谐波注入功率放大器中，向功率放大器的输入端子注入谐波，功率放大器的效率将有一定程度的提高。在现有技术中，谐波通常由有源谐波注入装置产生和注入。

发明内容

发明人发现，使用有源谐波注入方法时，缺点主要在于电路的高成本和复杂性。此外，注入的谐波将降低放大器的线性度，谐波产生电路中的功率耗散在一定程度上降低了整体效率。电路的高复杂性还导致了设备体积较大，这可能成为产品小型化的障碍。

为了克服上述问题中的至少一部分，在本公开中提供了方法、装置。可以理解，本公开的实施例不限于功率放大器，而是可以更广泛应用于存在类似问题的任何应用场景。

本公开的各种实施例主要旨在提供用于提高功率放大器效率的方法、设备和计算机程序。当结合附图阅读具体实施例的以下描述时，本公开的实施例的其它特征和优点也将被理解，其中，附图以示例的方式示出了本公开实施例的原理。

一般地，本公开的实施例提供了用于提高功率放大器效率的解决方案。

在第一方案中，提供了一种用于提高功率放大器效率的装置，所述装置包括：谐波发生器，被配置为根据功率放大器的输出信号产生一个或多个谐波；谐波反馈设备，被配置为将谐波发生器产生的谐波注入功率放大器的输入端子；以及谐波消除器，被配置为消除功率放大器的输出信号中的谐波。

在一个实施例中，谐波发生器被配置为根据功率放大器的输出信号产生偶次谐波，谐波反馈设备被配置为将谐波发生器产生的偶次谐波注入功率放大器的输入端子，并且谐波消除器被配置为消除功率放大器的输出信号中的偶次谐波。