KR101128486B1 - 전력 증폭 장치 - Google Patents

전력 증폭 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101128486B1
KR101128486B1 KR1020100117112A KR20100117112A KR101128486B1 KR 101128486 B1 KR101128486 B1 KR 101128486B1 KR 1020100117112 A KR1020100117112 A KR 1020100117112A KR 20100117112 A KR20100117112 A KR 20100117112A KR 101128486 B1 KR101128486 B1 KR 101128486B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
amplifier
output
matching circuit
inductor
capacitor
Prior art date
Application number
KR1020100117112A
Other languages
English (en)
Inventor
김범만
강대현
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포항공과대학교 산학협력단 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020100117112A priority Critical patent/KR101128486B1/ko
Priority to US13/113,441 priority patent/US8368465B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101128486B1 publication Critical patent/KR101128486B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/42Modifications of amplifiers to extend the bandwidth
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/387A circuit being added at the output of an amplifier to adapt the output impedance of the amplifier
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/39Different band amplifiers are coupled in parallel to broadband the whole amplifying circuit
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/429Two or more amplifiers or one amplifier with filters for different frequency bands are coupled in parallel at the input or output

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은 고효율 광대역 병렬 전력 증폭 장치에 관한 것으로, 지연 보상회로 및 쿼터 웨이브 회로 등으로 인하여 주파수 동작 대역이 제한될 수 있는 고효율 병렬 전력 증폭기를 광대역 주파수에 대하여 효과적으로 구현할 수 있는 이점이 있다. 제 1 출력 정합 회로, 제 2 출력 정합회로와 제 3 출력 정합회로의 임피던스 변환 비율을 같게 유지하였고, 지연 보상회로와 쿼터 웨이브 회로를 정합 회로에 포함하여 구현하여 고효율을 유지하면서 동작 주파수 대역을 최대화하는 데 이점이 있다.

Description

전력 증폭 장치 {Power amplifier apparatus}
본 발명은 광대역 병렬 전력 증폭 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 출력 정합의 임피던스 변환 비율을 같게 하고, 쿼터웨이브 회로 및 지연 보상회로를 입출력 정합회로에 포함시켜 광대역 주파수에서 동작이 유리한 전력 증폭 장치에 관한 것이다.
당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이, 최근 이동통신 단말기의 효율을 높이기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있는데, 그 중에서 효율 향상이 높은 도허티 전력 증폭 장치(Doherty power amplifier)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
도허티 증폭 장치는 1936년 W. K. Doherty가 개발한 기술로서, 캐리어 증폭기(carrier amplifier)와 피킹 증폭기(peaking amplifier)를 병렬로 연결하는 방식으로 출력 전력 수준에 따라 피킹 증폭기에 흐르는 전류의 양을 달리하여 캐리어 증폭기의 출력 로드 임피던스를 조절하여 효율을 높이는 장치이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 전력 증폭 장치에 대해 설명한다.
도 1은 종래기술의 일실예에 따른 전력 증폭 장치 중에서 도허티 전력 증폭 장치를 도시한 회로도로서, 입력 분배기(11), 지연 보상회로(12), 캐리어와 피킹 증폭기의 입력 정합 회로(13), 캐리어 증폭기(14), 피킹 증폭기(15), 캐리어 증폭기(14)와 피킹 증폭기(15)의 출력 정합 회로(16), 캐리어와 피킹 증폭기의 오프셋 라인(17) 및 쿼터 웨이브 회로(λ/4 트랜스포머)(18)를 포함하며, 병렬로 연결된 전력 증폭 장치를 연결하며 최종 출력 전력을 내는 종단 출력 정합 회로(19)를 포함한다.
도 1의 도허티 전력 증폭 장치는 λ/4 트랜스포머(18)를 이용하여 캐리어 증폭기(14)의 로드 임피던스를 변화시켜 효율을 증대시킨다.
한편, 지연 보상 회로(12)는 λ/4 트랜스포머(17)에 의해 발생된 지연을 보상한다.
또한, 오프셋 라인(17)은 캐리어 증폭기(14)와 피킹 증폭기(15)의 출력 단의 내부 캐패시터 성분을 보상하기 위한 것으로 캐리어 증폭기(14)의 적절한 로드 임피던스를 변화시키고, 낮은 출력 전력에서 피킹 증폭기(15)로 전류가 흘러 들어가지 못하도록 하는 역할을 한다.
종래기술에 따른 병렬로 연결된 두 개의 전력 증폭 장치는 출력단에 출력 정합 회로와 출력 로드 임피던스를 조절하기 위한 λ/4 트랜스포머와 완벽한 로드 임피던스 변화를 위한 오프셋 라인을 이용하여 효율을 높이는데, 이 추가적인 λ/4 트랜스포머와 오프셋 라인으로 인하여 광대역 동작시키는데 제약이 따른다. 또한 λ/4 트랜스포머로 인한 지연을 보상하기 위한 지연 보상 회로가 제 2 증폭기의 입력단에 위치하는데 이 역시 병렬로 연결된 전력 증폭 장치의 광대역 동작을 제한한다.
종래기술에 따른 전력 증폭 장치는 출력 단에 출력 정합 회로와 출력 로드 임피던스를 조절하기 위한 λ/4 트랜스포머와 완벽한 로드 임피던스 변화를 위한 오프셋 라인을 이용하여 효율을 높이는데, 이 추가적인 λ/4 트랜스포머와 오프셋 라인으로 인하여 광대역 동작을 제한하는 문제점이 있다. 또한 λ/4 트랜스포머로 인한 지연을 보상하기 위한 지연 보상 회로가 제 2 증폭기의 입력 단에 위치하는데, 이 역시 병렬로 연결된 전력 증폭 장치의 광대역 동작을 제한하는 문제점을 일으킨다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 입력 정합회로에 지연 보상 회로를 포함하고, 직류(dc) 전원 인가 경로의 인덕터 또는 마이크로 스트립 라인으로 소자 내부 출력 캐패시터 성분을 보상하여 오프셋 라인을 제거하고, 출력 정합 회로에 λ/4 트랜스포머를 포함하여 병렬로 연결된 전력 증폭 장치의 고효율 광대역 동작을 가능하게 할 수 있는 전력 증폭 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 제 1 출력 정합 회로, 제 2 출력 정합 회로와 제 3 출력 정합 회로의 임피던스 변환 비율을 같게 하여 동작 주파수 대역을 최대화하는 전력 증폭 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전력 증폭 장치는, 제 1 증폭기와 상기 제 1 증폭기 보다 낮은 정지 전류를 가지는 제 2 증폭기가 병렬로 연결된 전력 증폭 장치로서, 상기 제 1 증폭기와 제 2 증폭기의 출력 캐패시터는 직류 전원 경로의 인덕터 또는 마이크로 스트립 라인으로 보상하며, 상기 제 1 증폭기의 출력 정합 회로는 λ/4 트랜스포머를 포함하며, 상기 제 2 증폭기의 출력 정합 회로는 0도의 위상을 가지며, 상기 제 1 증폭기와 제 2 증폭기의 입력 정합 회로는 지연 보상 회로를 포함하며, 상기 제 1 증폭기의 상기 출력 정합회로와 상기 제 2 증폭기의 상기 출력 정합 회로와 최종 출력 정합 회로는 같은 임피던스 변화 비율을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 1 증폭기와 상기 제 2 증폭기는 서로 다른 전류 레벨로 인하여 서로 다른 지연을 가지는데 상기 제 1 증폭기의 지연을 A, 상기 제 2 증폭기의 지연을 B라고 할 때, B는 A보다 더 큰 값을 가진다. 따라서 상기 입력 정합 회로는 상기 A 지연과 상기 B 지연 또한 보상하는 회로로 구성이 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 증폭기의 상기 출력 정합 회로는, 상기 제 2 증폭기의 출력과 직렬로 연결되는 제 1 인덕터와, 상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 캐시피터와, 상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 상기 제 1 증폭기의 상기 출력 정합의 출력과 연결되는 제 2 캐패시터와, 상기 제 2 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 인덕터를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 증폭기의 상기 출력 정합 회로는, 상기 제 2 증폭기의 출력과 직렬로 연결되는 제 1 캐패시터와, 상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 인덕터와, 상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 상기 제 1 증폭기의 상기 출력 정합의 출력과 연결되는 제 2 인덕터와, 상기 제 2 인덕터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 캐패시터를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 0도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는, 상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 인덕터와, 상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 캐시피터와, 상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력분배기의 출력과 연결되는 제 2 캐패시터와, 상기 제 2 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 인덕터를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 0도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는, 상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 캐패시터와, 상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 인덕터와, 상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력 분배기의 출력과 연결되는 제 2 인덕터와, 상기 제 2 인덕터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 캐패시터를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, (+90-A+B)도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는, 상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 캐패시터와, 상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 인덕터와, 상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력분배기의 출력과 연결되는 제 2 캐패시터와, 상기 제 2 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 인덕터를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, (-90-A+B)도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는, 상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 인덕터와, 상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 캐시피터와, 상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력분배기의 출력과 연결되는 제 2 인덕터와, 상기 제 2 인덕터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 캐패시터를 포함한다.
본 발명에 따른 전력 증폭 장치는, 추가적인 지연 보상회로와 λ/4 트랜스포머가 입력 정합 회로와 출력 정합회로에 각각 포함되는 구조를 이용하여 고효율 광대역 동작이 가능하게 하는 이점을 제공한다.
또한, 본 발명은 제 1, 2 증폭기의 dc 전원 인가 경로의 인덕터 또는 마이크로 스트립 라인으로 소자 내부의 출력 캐패시터 성분을 보상하여 오프셋 라인을 제거하여 소자 개수 및 사이즈를 줄이고 광대역 동작을 가능하게 하는 이점을 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 전력 증폭 장치 중에서 도허티 전력 증폭 장치의 일실시예를 보인 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 광대역 동작을 위한 지연 보상회로를 포함한 입력 정합 회로와 λ/4 트랜스포머를 포함한 출력 정합회로를 설명하기 위한 구성도.
도 3 본 발명에 따른 출력 정합 회로의 임피던스 변화 비율을 설명하기 위한 도면.
도 4 본 발명에 따른 오프셋 라인을 제거하고 출력 캐패시터 보상을 설명하기 위한 도면.
도 5a 내지 5d는 본 발명에 따른 지연 보상회로를 제거하기 위한 각 입력 정합 회로와 출력 정합 회로의 위상을 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명에 따른 전력 증폭 장치에서 0도의 위상을 가지며 출력 정합을 하는 출력 정합 회로을 설명하기 위한 회로도.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명에 따른 전력 증폭 장치에서 0도의 위상을 가지며 출력 정합을 하는 입력 정합 회로을 설명하기 위한 회로도.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명에 따른 전력 증폭 장치에서 -90도의 위상과 +90도의 위상을 각각 가지며 출력 정합을 하는 입력 정합 회로을 설명하기 위한 회로도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시 예에서는 추가적인 지연 보상회로가 입력 정합 회로에 포함되고 λ/4 트랜스포머가 출력 정합회로에 포함되며 오프셋 라인 역할을 dc 전원 인가 경로의 인덕터 또는 마이크로 스트립라인을 이용하는 구조를 이용하여 소자 개수 및 사이즈를 줄이고 고효율 광대역 동작이 가능하게 하는 전력 증폭 장치에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전력 증폭 장치를 도시한 회로도로서, 전력 분배기(201), 제 1 증폭기(230), 제 2 증폭기(240), 제 1, 2 입력 정합 회로(210, 220) 및 제 1, 2, 3 출력 정합 회로(250, 260, 270)를 포함하여 이루어진다.
전력 분배기(201)는 제 1, 2 입력 정합 회로(210, 220) 앞에 위치하며 제 1 증폭기(230)와 제 2 증폭기(240)에 적절한 입력 전력을 분배하는 역할을 한다.
제 1 증폭기(230)는 인가 전력의 크기에 따라 입력 임피던스의 변화가 기 설정된 범위보다 작은 증폭 수단으로서, 그 예로 캐리어 증폭기를 들 수 있다. 즉, 캐리어 증폭기의 입력 임피던스는 높은 바이어스로 인하여 인가되는 전력 수준에 따라 변화가 작다. 이러한 제 1 증폭기(230)의 앞단에는 입력 정합을 위한 제 1 입력 정합 회로(210)가 배치된다. 제 2 증폭기(240)는 제 1 증폭기(230)와 병렬로 연결되며, 그 예로 피킹 증폭기를 들 수 있다. 즉, 피킹 증폭기의 입력 임피던스는 낮은 바이어스에 의하여 인가되는 전력 크기에 따라서 변화가 크다. 이러한 제 2 증폭기(240)의 앞단에는 입력 정합을 위한 제 2 입력 정합 회로(230)가 배치된다.
제 1 출력 정합 회로(250)은 제 1 증폭기(230)의 출력 단에 위치하며 λ/4 트랜스포머 형태로 구성되어 출력 정합과 도허티 동작을 위한 임피던스 변환을 동시에 가능하게 한다.
제 2 출력 정합 회로(260)은 제 2 증폭기(240)의 출력 단에 위치하며 위상이 0도이며 임피던스 변환을 하는 정합회로로 구성된다.
제 3 출력 정합 회로(270)은 제 1 증폭기(230) 경로의 제 1 출력 정합 회로(250)와 제 2 증폭기(240) 경로의 제 2 출력 정합 회로(260)를 연결하며 전력 증폭기의 출력 임피던스로 변환시킨다.
상기와 같은 구성을 갖는 전력 증폭 장치에 대하여 제 1, 2, 3 출력 정합 회로의 임피던스 변화 비율에 대하여 도 3를 참조하여 설명한다.
제 1 출력 정합 회로(250), 제 2 출력 정합 회로(260), 제 3 출력 정합 회로(270)의 임피던스 변화 비율을 같게 하여 광대역 정합이 되도록 한다. 그 예로 제 1 증폭기(230)의 목표 출력 임피던스가 Z11 Ω(251)이며 제 2 증폭기(240)의 목표 출력 임피던스가 Z21 Ω(261)이고 병렬 전력 증폭기의 최종단 임피던스가 Z32 Ω(272)이라고 가정할 때, 각각의 출력 정합 회로의 임피던스 변환 비율은 아래 수학식 1에 따른다.
[수학식 1]
Z12 / Z11 = Z22 / Z21 = Z32 / Z31
도 4는 dc 전원 경로의 인덕터 또는 마이크로 스트립 라인으로 기존의 오프셋 라인의 효과를 낼 수 있음을 설명하는 회로도이다. 병렬로 연결된 고효율 전력 증폭 장치의 경우 트랜지스터(400) 내부의 출력 캐패시터(401)에 의하여 로드 임피던스 변화를 완벽히 시킬 수 없고, 낮은 출력 전력에서 제 2 증폭기(240) 경로 쪽으로 불필요한 전류가 흐르게 됨으로써 고효율의 성능을 낼 수가 없다. 따라서, 제 1 증폭기(230)와 제 2 증폭기(240)의 출력 캐패시터(401)을 보상해주기 위하여 수학식 2를 만족시키는 인덕턴스 값을 가지는 인덕터 또는 마이크로 스트립라인을 연결한다.
[수학식 2]
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 입력 및 출력 정합 회로 위상의 예를 도시한 회로도이다.
도 5a를 참조하여 이와 같이 입력 및 출력 정합 회로 위상이 결정된 전력 증폭 장치를 살펴보면, 제 2 출력 정합 회로(260)는 인덕터 또는 마이크로 스트립 라인(402)로 보상된 출력 캐패시터(401)가 그대로 보상되어져 있어야 하기 때문에 0도의 위상만을 가진다. 만약 90도의 위상을 가진다면 낮은 출력 전력에서 제 1 출력 정합 회로 쪽에서 제 2 출력 정합 회로 쪽으로 전류가 세어 들어오기 때문에 고효율 특성을 유지할 수가 없다. 또한 제 1 출력 정합 회로(250)은 λ/4 트랜스포머를 포함하며 정합을 하는 회로이기 때문에 그 위상은 90도 또는 -90도이다. 제 1 출력 정합 회로(210)은 (-90-A+B) 도 위상을 가져서 제 3 출력 정합 회로의 입력에서는 0도의 위상을 그리고 제 2 증폭기(240) 경로의 제 2 입력 정합 회로(220)의 위상을 0도로 구현함으로써 제 3 출력 정합 회로의 입력에서는 0도의 위상을 가진다. 따라서 같은 위상을 가진 전력이 제 3 출력 정합 회로 입력 단에서 합하여져서 최대의 출력 전력을 제 3 출력 정합 회로 출력 단에서 얻을 수 있다.
도 5b는 제 1 출력 정합 회로(250)의 위상이 +90도인 경우와 제 1 입력 정합 회로(210)의 위상이 0도인 경우를 나타내며, 이에 제 2 입력 정합 회로(220)의 위상이 (+90+A-B) 도로 구현된 예를 나타낸다.
도 5c는 제 1 출력 정합 회로(250)의 위상이 -90도인 경우와 제 1 입력 정합 회로(210)의 위상이 (+90-A+B) 도인 경우를 나타내며, 이에 제 2 입력 정합 회로(220)의 위상이 0도로 구현된 예를 나타낸다.
도 5d는 제 1 출력 정합 회로(250)의 위상이 -90도인 경우와 제 1 입력 정합 회로(210)의 위상이 0도인 경우를 나타내며, 이에 제 2 입력 정합 회로(220)의 위상이 (-90+A-B) 도로 구현된 예를 나타낸다.
도 6a을 참조하여 0도 위상을 가지는 제 2 출력 정합회로(260)를 살펴보면, 원하는 임피던스로 정합하기 위하여 두 번에 거쳐 정합을 하여서 광대역 특성을 보이며, 0도의 위상을 구현한 예를 나타낸다.
도 6d는 두 번의 정합으로 광대역 특성을 보임과 0도의 위상을 구현한 예를 나타낸다.
도 7a 내지 도 7b 또한 두 번의 정합으로 광대역 특성을 보임과 동시에 0도의 위상을 구현한 예를 나타내며 제 1 증폭기(230)의 입력 정합 회로(210) 또는 제 2 증폭기(240)의 입력 정합 회로(220)에 적용될 수 있는 예를 나타낸다.
도 8a는 두 번의 정합으로 광대역 특성을 보임과 동시에 (90-A+B) 도 또는 (90-B+A) 도의 위상을 구현한 예를 나타내며 제 1 증폭기(230)의 입력 정합 회로(210) 또는 제 2 증폭기(240)의 입력 정합 회로(220)에 적용될 수 있는 예를 나타낸다.
도 8b는 두 번의 정합으로 광대역 특성을 보임과 동시에 (-90-A+B)도 또는 (-90-B+A) 도의 위상을 구현한 예를 나타내며 제 1 증폭기(230)의 제 1 입력 정합 회로(210) 또는 제 2 증폭기(240)의 제 2 입력 정합 회로(220)에 적용될 수 있는 예를 나타낸다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 당연히 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
201 : 전력 분배기
210, 220 : 제 1, 2 입력 정합 회로
230, 240 : 제 1, 2 증폭기
250, 260, 270 : 제 1, 2, 3 출력 정합 회로

Claims (7)

  1. 제 1 증폭기와 제 2 증폭기가 병렬로 연결된 전력 증폭 장치에 있어서,
    상기 제 1 증폭기와 제 2 증폭기의 출력 캐패시터는 직류 전원 경로의 인덕터 또는 마이크로 스트립 라인으로 보상하며,
    상기 제 1 증폭기의 출력 정합 회로는 λ/4 트랜스포머 역할을 하며,
    상기 제 2 증폭기의 출력 정합 회로는 0도의 위상을 가지며,
    상기 제 2 증폭기가 상기 제 1 증폭기 보다 더 큰 지연값을 가지고,
    상기 제 1 증폭기와 제 2 증폭기의 입력 정합 회로는 지연 보상을 동시에 하며,
    상기 제 1 증폭기의 상기 출력 정합회로와 상기 제 2 증폭기의 상기 출력 정합 회로와 최종 출력 정합 회로는 같은 임피던스 변화 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 증폭기의 상기 출력 정합 회로는,
    상기 제 2 증폭기의 출력과 직렬로 연결되는 제 1 인덕터와,
    상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 캐시피터와,
    상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 상기 제 1 증폭기의 상기 출력 정합의 출력과 연결되는 제 2 캐패시터와,
    상기 제 2 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 증폭기의 상기 출력 정합 회로는,
    상기 제 2 증폭기의 출력과 직렬로 연결되는 제 1 캐패시터와,
    상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 인덕터와,
    상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 상기 제 1 증폭기의 상기 출력 정합의 출력과 연결되는 제 2 인덕터와,
    상기 제 2 인덕터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    0도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는,
    상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 인덕터와,
    상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 캐시피터와,
    상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력분배기의 출력과 연결되는 제 2 캐패시터와,
    상기 제 2 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    0도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는,
    상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 캐패시터와,
    상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 인덕터와,
    상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력 분배기의 출력과 연결되는 제 2 인덕터와,
    상기 제 2 인덕터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    (+90-A+B)도 또는 (90-B+A)도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는,
    상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 캐패시터와,
    상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 인덕터와,
    상기 제 1 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력분배기의 출력과 연결되는 제 2 캐패시터와,
    상기 제 2 캐패시터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 인덕터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    (-90-A+B)도 또는 (-90-B+A)도도의 위상이 필요한 상기 입력 정합 회로는,
    상기 제 1 또는 2 증폭기의 입력과 직렬로 연결되는 제 1 인덕터와,
    상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 접지되는 제 1 캐시피터와,
    상기 제 1 인덕터의 타단과 일단이 연결되며, 타단이 전력분배기의 출력과 연결되는 제 2 인덕터와,
    상기 제 2 인덕터의 타단과 일단이 연결되며 타단이 접지되는 제 2 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
KR1020100117112A 2010-11-23 2010-11-23 전력 증폭 장치 KR101128486B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100117112A KR101128486B1 (ko) 2010-11-23 2010-11-23 전력 증폭 장치
US13/113,441 US8368465B2 (en) 2010-11-23 2011-05-23 Power amplification apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100117112A KR101128486B1 (ko) 2010-11-23 2010-11-23 전력 증폭 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101128486B1 true KR101128486B1 (ko) 2012-03-27

Family

ID=46063800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100117112A KR101128486B1 (ko) 2010-11-23 2010-11-23 전력 증폭 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8368465B2 (ko)
KR (1) KR101128486B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101471564B1 (ko) * 2013-07-25 2014-12-11 알.에프 에이치아이씨 주식회사 광대역 도허티 결합기

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012104972A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 富士通株式会社 整合装置、送信増幅器及び無線通信装置
US8975955B2 (en) * 2012-12-11 2015-03-10 Alcatel Lucent Analysis of Doherty amplifiers
US9071202B2 (en) 2013-10-18 2015-06-30 Alcatel Lucent Doherty amplifier with peak branch RF conditioning
EP2958232A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 Nxp B.V. Doherty amplifier
US9685918B2 (en) * 2014-08-04 2017-06-20 Skyworks Solutions, Inc. Voltage mode power combiner for radio frequency linear power amplifier
JP6501322B2 (ja) * 2014-08-11 2019-04-17 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. 電力増幅器、リモート無線ユニット、及び基地局
CN109873346B (zh) * 2019-02-01 2020-08-18 南方电网科学研究院有限责任公司 一种直流输电共用接地极***检修方法及装置
US10868500B1 (en) * 2019-10-29 2020-12-15 Nxp Usa, Inc. Doherty amplifier with complex combining load matching circuit
US10862434B1 (en) 2019-10-29 2020-12-08 Nxp Usa, Inc. Asymmetric Doherty amplifier with complex combining load matching circuit
CN110995180A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 南京米乐为微电子科技有限公司 超宽带微波毫米波差分功率放大器
US11522497B2 (en) 2020-05-26 2022-12-06 Nxp Usa, Inc. Doherty amplifier incorporating output matching network with integrated passive devices
CN114070210B (zh) * 2022-01-18 2022-09-20 唯捷创芯(天津)电子技术股份有限公司 一种高带宽的负载调制功率放大器及相应的射频前端模块

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6356149B1 (en) 2000-04-10 2002-03-12 Motorola, Inc. Tunable inductor circuit, phase tuning circuit and applications thereof
KR20030065873A (ko) * 2002-02-01 2003-08-09 주식회사 웨이브아이씨스 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치
JP2008523763A (ja) 2004-12-14 2008-07-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 位相差システム用の低損失、非対称コンバイナ、及び非対称コンバイナを備える適応型無線周波数増幅器
JP2009239882A (ja) 2008-03-04 2009-10-15 Japan Radio Co Ltd 高周波電力増幅器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003247109A1 (en) * 2002-08-19 2004-03-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. High power doherty amplifier
CN101421916B (zh) * 2006-04-14 2011-11-09 Nxp股份有限公司 Doherty放大器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6356149B1 (en) 2000-04-10 2002-03-12 Motorola, Inc. Tunable inductor circuit, phase tuning circuit and applications thereof
KR20030065873A (ko) * 2002-02-01 2003-08-09 주식회사 웨이브아이씨스 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치
JP2008523763A (ja) 2004-12-14 2008-07-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 位相差システム用の低損失、非対称コンバイナ、及び非対称コンバイナを備える適応型無線周波数増幅器
JP2009239882A (ja) 2008-03-04 2009-10-15 Japan Radio Co Ltd 高周波電力増幅器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101471564B1 (ko) * 2013-07-25 2014-12-11 알.에프 에이치아이씨 주식회사 광대역 도허티 결합기

Also Published As

Publication number Publication date
US20120126891A1 (en) 2012-05-24
US8368465B2 (en) 2013-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101128486B1 (ko) 전력 증폭 장치
CN108259008B (zh) 具有无源相位补偿电路的多尔蒂放大器
US9899962B2 (en) Power amplifier
EP3221963B1 (en) Power amplifier for amplifying radio frequency signal
EP3093987B1 (en) Phase correction in a doherty power amplifier
US9509252B2 (en) Doherty amplifier
JP6157759B1 (ja) ドハティ増幅器
WO2017028563A1 (zh) 对称多赫蒂Doherty功放电路装置及功率放大器
CN108462477B (zh) 功率放大电路
US8963632B2 (en) High-frequency power amplifier with doherty extension
KR20100068227A (ko) 무선 용신 장치용 집적 전력 증폭기 시스템
EP2879291A1 (en) Broadband RF power amplifier with active load modulation
CN108111129B (zh) 功率放大器
CN111010092B (zh) 一种新型Doherty功率放大器
CN106664062B (zh) 集成3路Doherty放大器
KR20060058423A (ko) 하이브리드 커플러가 없는 직렬구조의 도허티 증폭기
KR20130123305A (ko) 도허티 증폭기
US20150070094A1 (en) Doherty power amplifier with coupling mechanism independent of device ratios
JP5143523B2 (ja) バイアス回路
EP3005556A1 (en) Amplifier circuit and method
JP2008125044A (ja) 増幅器
Ledezma Doherty power amplifier with lumped non-foster impedance inverter
JPWO2010090202A1 (ja) 高周波電力増幅器
CN112953417B (zh) 功率放大器
US20230216456A1 (en) Power amplifier circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151224

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee