[发明专利]回退效率增强的变压器并联合成功率放大器

摘要

本发明属于无线通信技术领域，具体为一种回退效率增强的变压器并联合成功率放大器。本发明的功率放大器包括晶体管级有源部分和基于变压器并联合成的无源网络部分；有源部分采用电压模的纯模拟、数模混合或全数字类型的功率放大器实现；无源部分实现并联功率合成、负载阻抗调制以及差分到单端的转换。与包络跟踪功率放大器相比，省去了电源调制器模块，对于宽带应用不需要远高于信号带宽的处理能力；与传统回退效率增强的功率放大器相比，不需要四分之一波长传输线或多个变压器做阻抗变换，仅需占用单个变压器面积。本发明结构简洁、面积紧凑，能够在0‑18dB的输出功率范围内维持较高的效率，满足5G等通信应用的低成本、高效率需求。

主权项

1.一种回退效率增强的变压器并联合成功率放大器，其特征在于，由晶体管级有源部分和基于变压器并联合成的无源网络部分组成；其中，有源部分采用电压模的纯模拟、数模混合或全数字类型的功率放大器实现；无源部分采用变压器并联合成器完成功率合成、负载阻抗调制以及差分到单端的转换；其中：有源部分包含三个完全相同的差分PA以及一个可以实现从差分到单端工作的差分PA1（110），三个差分PA分别记为PA2（111）、PA3（112）、PA4（113）；无源网络部分由变压器并联合成器（210）和匹配电路元件（211）组成，匹配电路元件（211）接输出负载（310）；其中，变压器并联合成器（210）包含第一初级线圈（1）、第二初级线圈（2）、第三初级线圈（3）、第四初级线圈（4）和次级线圈，第一初级线圈（1）、第二初级线圈（2）、第三初级线圈（3）和第四初级线圈（4）均并联耦合到次级线圈，四个初级线圈与次级线圈的匝数比取决于功率放大器的最优阻抗； PA1（110）的正端输出与PA4（113）的负端输出通过第一初级线圈（1）相连接， PA4（113）的正端输出与PA2（111）的负端输出通过第二初级线圈（2）相连接，PA2（111）的正端输出与PA3（112）的负端输出通过第三初级线圈（3）相连，PA3（112）的正端输出与PA1（110）的负端输出通过第四初级线圈（4）相连接最终在次级线圈处完成功率合成，并通过匹配电路元件（211）传递给输出负载（310）。