具有附加的延迟元件的多赫蒂放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可以作为多赫蒂放大器操作、并且与多赫蒂放大器对比提供附加的延迟元件的放大器。
【背景技术】
[0002]在无线电广播技术中，近年来已经越来越多地使用根据多赫蒂原理的高频放大器，尤其是在具有非恒定包络和高波峰因子的调制方法的情况中，诸如DVB信号。通过与常规的放大器比较，该高频放大器的特征在于，效率显著提高、同时电路复杂性几乎不改变。
[0003]在该情况下，通常以AB模式操作的主晶体管，以小的输入信号作用于增大的负载电阻，使得该主晶体管甚至从相对低的电平(例如，低于IdB压缩点的6dB)达到饱和，因此以最大效率操作。高于由主晶体管中的饱和电平限定的电平阈值，第二辅助晶体管以C模式操作。通过其输出信号，其降低了主晶体管的负载电阻。通过全电平控制，主晶体管的负载电阻相应地减少电平阈值与IdB压缩点之间的比率，且主晶体管发出相应的较高的功率。在6dB示例中，获得了电阻减半且因此功率翻倍。
[0004]因此，根据该电平阈值，尽管饱和，主晶体管发出增大的输出功率，且在该情况下总是以最大的效率操作。这仅仅在辅助晶体管的工作阶段期间通过其功耗降低，但与常规的AB放大器相比，仍显著升高。利用信号峰中的放大器的全电平控制，两个晶体管均传送系统的输出功率的一半。
[0005]主晶体管的负载电阻的动态降低如下进行:两个晶体管对相同的负载电阻起作用，该相同的负载电阻对应于系统波阻的一半，通常为25欧姆。在该情况下，辅助晶体管和主晶体管经由阻抗逆变器直接连接到负载。在低电平下，辅助晶体管不操作。其输出是高欧姆的，且因此不提供干扰。通过匹配网络和线调谐晶体管电容。主晶体管对被阻抗逆变器放大的负载起作用。在具有6dB阈值的示例中，因此这是100欧姆。出于该目的，阻抗逆变器具有50欧姆的波阻。根据电平阈值，辅助晶体管的电流将主晶体管的电流叠加在负载电阻上。理想上，这发生自开路，因此其开始传送输出功率的增大部分。
[0006]尺寸定为工作波长的四分之一的线通常被用作阻抗逆变器。这在主晶体管的支路中被再次补偿，例如，还通过布置在功率分配器后面的λ/4线或通过90°功率分配器补偿。
[0007]为了确保来自输出匹配网络后面的主晶体管和辅助晶体管的阻抗在工作频率下是实数且高欧姆的，常规上提供两个偏置线。以此方式，可以对输出匹配网络自由地定尺寸。相反，在主晶体管的情况下的偏置线还确保，从主晶体管的角度看，在阻抗逆变器的输入端的电阻的动态变化，在6dB示例中，在工作频率下，按实质计算，转化为到漏极的100欧姆到50欧姆。
[0008]因此，例如，文献WO2012/150126 Al示出了常规的多赫蒂放大器。尽管多赫蒂放大器已经实现了比常规的宽频带放大器好的效率，但其效率也不是最佳的。
【发明内容】
[0009]本发明基于提供具有很高的效率的放大器的目的。
[0010]根据本发明，该目的通过具有独立权利要求1的特征的放大器实现。有利的另外的发展形成与该独立权利要求1回溯地相关的从属权利要求的主题。
[0011]因此，根据本发明的放大器包括两个放大器电路以及功率分配器。在该情况下，所述功率分配器将待放大的信号拆分，并在给定的额定频率下在产生的部分信号之间生成大约90°的相移、优选地精确地90°的相移。在该情况下，所述放大器电路均放大所述部分信号中的一个部分信号或相应地源自于所述部分信号中的一个部分信号的信号。根据本发明的所述放大器还包括布置在所述功率分配器与所述放大器电路中的一个放大器电路之间的第一延迟元件。所述延迟元件确保待放大的两个信号之间的另外的第二相移。以此方式，实现该放大器的提高的效率以及因此增大的有用的带宽。
[0012]优选地，所述第二相移为5°到50°。特别优选地，所述第二相移为20°到30°。因此，获得作为所述第一相移和所述第二相移之和的、优选地为95°到140°、特别优选地为110°到120°的所述部分信号的总相移。以此方式可以实现最佳效率。
[0013]优选地，所述放大器还包括混合耦合器电路，以将所述放大器电路的产生的信号组合以形成组合的输出信号。而且，所述混合耦合器电路用于补偿所述第一相移90°。以此方式，获得与已经仅仅被放大但几乎不失真的输入信号对应的输出信号。
[0014]优选地，在该情况下，所述第一延迟元件连接在所述功率分配器与第一放大器电路之间。在该情况下，所述第一延迟元件是接地的电感器。可替选地，所述第一延迟元件连接在所述功率分配器与第二放大器电路之间。在该情况下，所述延迟元件可以是串联连接的延迟线或者接地的电容器。在两种情况下，在待放大的信号之间实现第二相移。可以经由电感器的尺寸、电容、或延迟线的长度调节所需的相移。
[0015]优选地，所述放大器还包括第一开关，所述第一开关可以仅选择性地桥接所述第一延迟元件并且由此从该电路中功能性地移除，或者可替选地在所述第一延迟元件与第二延迟元件之间切换。在该情况下，还可以组合这两种选项。即，该开关可以被实施成在第一延迟元件、第二延迟元件和桥接器之间切换。以此方式提供放大器的非常灵活的使用。
[0016]在本申请的范围内，例如包括PIN二极管或晶体管的任一任意的开关元件或者例如也作为继电器的任一任意的开关元件可以被理解为开关。
[0017]优选地，所述放大器被实施成至少有时作为多赫蒂放大器操作。在该情况下，所述第一放大器电路被实施成作为主放大器操作，同时所述第二放大器电路作为辅助放大器操作。因此，所述第一开关将所述第一延迟元件或可选地所述第二延迟元件连接在所述功率分配器与相应的放大器电路之间。通过两个不同的延迟元件，可以调节放大器的不同的相移以及因此不同的频率范围。而且，通过作为多赫蒂放大器的操作可以实现高效率。
[0018]优选地，所述放大器包括第二开关和第三延迟元件。在该情况下，所述第三延迟元件连接在所述功率分配器与没有连接至所述第一延迟元件的所述放大器电路之间。因此，所述第三延迟元件用于使待由所述放大器电路放大的所述信号中的一个信号具有另外的第三相移。在该情况下，所述第二开关可以用于选择性地桥接所述第三延迟元件或者可以在所述第三延迟元件与可选的第四延迟元件之间切换。而且在此，两个选项可以相互组合。即，在此，可设想第二开关，该第二开关可以在第三延迟元件、第四延迟元件和桥接器之间切换。以此方式，可以实现放大器的操作的特别好的灵活性。
[0019]优选地，所述放大器被实施成至少有时作为反相的多赫蒂放大器操作。在该情况下，所述第一放大器电路被配置为辅助放大器，且所述第二放大器电路被配置为主放大器。因此，所述第一开关被实施成桥接所述第一延迟元件和所述第二延迟元件。则所述第二开关被实施成将所述第三延迟元件或所述第四延迟元件在所述功率分配器与相应的所述放大器电路之间切换。通过反相的多赫蒂操作，放大器的有用带宽的进一步增加是可以的，这是由于通过反相配置实现了不同的频率范围。
[0020]而且，所述放大器优选地被实施成至少有时作为宽频带放大器操作。在该情况下，所述开关被实施成桥接所述延迟元件。因此，两个放大器电路在相同的工作点操作。在该情况下，不发生多赫蒂操作。因此提供了降低的效率。然而，同时实现了明显较大的有用带宽。
【附图说明】
[0021]在下文中，参照附图仅以示例方式描述了本发明，在附图中，以简化的方式示出本发明的示例性实施方式。附图示出:
[0022]图1以电路框图示出了根据本发明的放大器的第一示例性实施方式；
[0023]图2以电路框图示出了根据本发明的放大器的第二示例性实施方式；
[0024]图3以电路框图示出了根据本发明的放大器的第三示例性实施方式；
[0025]图4以电路框图示出了根据本发明的放大器的第四示例性实施方式；
[0026]图5以电路框图示出了根据本发明的放大器的第五示例性实施方式；
[0027]图6以电路框图示出了根据本发明的放大器的第六示例性实施方式；
[0028]图7以电路框图示出了根