[發明專利]功率放大器電路以及其初始化方法和功率放大方法

有效

• 申請號: 200710093995.0
• 申請日: 2007-08-01
• 公開（公告）號: CN101106356A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 韓華;袁安偉;閆志國;劉德復
• 申請（專利權）人: 銳迪科無線通信技術（上海）有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/32;H03F1/30;H03F3/20
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔡光亮

技術領域

本發明涉及一種電路，尤其是一種功率放大器電路。本發明還涉及一種功率放大器電路的初始化方法和功率放大方法。

背景技術

在現代的通信系統中功率放大器是必不可少的一部分，在基站中它的成本可以占到30％左右。它用于對模擬信號進行放大，使之便于傳輸。其主要參數是增益、線性和效率。

其中，增益是指功率放大器對射頻信號的放大倍數，通常單位是dB，用來表示功率放大器的輸出信號與輸入信號的比值。通常系統會要求功率放大器有穩定的增益。

線性表征功率放大器能否真實地放大信號。功率放大器的線性越好，則對被放大信號的失真越小。而通訊系統中如果線性差，會惡化誤碼率(EVM增加)、增加臨道干擾(ACPR增大)，從而影響自己和他人的通話質量或信息傳輸質量。

效率是指功率放大器把多少的輸入能量(包含信號輸入和直流輸入)轉化成被放大了的信號能量輸出。高的效率是通訊系統功率放大器的重要指標，直接影響到系統的受熱程度、可靠性和成本。所以在滿足線性的前提下，要求效率越高越好。

如果想要功率放大器能夠增益穩定地工作在比較好的線性和效率指標下，就必須保證功率放大器的末級甚至末前級的LDMOS功率管能夠隨時工作在所能達到高線性和高效率下，并且增益保持高穩定性。但是LDMOS功率管一般都是對溫度變化非常敏感的，必須隨溫度變化實時調整其偏置電壓才能使其一直工作在最好的狀態，這種隨溫度實時調整LDMOS功率管偏置電壓的技術就稱之為溫度補償技術。

現有的溫度補償技術一般是先測得LDMOS功率管的增益隨溫度變化曲線，再利用一個負溫度系數的器件來近似的調整LDMOS功率管偏置電壓，達到溫度補償的效果。但是這種做法的缺點很多。首先是受到器件一致性的影響，一般LDMOS功率管的一致性都不太好，都用同樣的曲線去補償會使功率放大器的指標參差不齊，造成不良率提高。其次，現有的溫度補償技術都是對LDMOS功率管的增益進行補償，不能對線性和效率進行實時調整，這樣功率放大器在高溫或低溫工作環境中是不能工作在最佳狀態的。

現有的溫度補償都是針對功率放大器的靜態電流和增益來進行補償，通常先測出溫度變化時保持增益不變的偏置電壓值，如圖1中的1號線，然后再用一個輸出電壓隨溫度變化的器件，比如三極管，對偏置端的的電壓進行調節，補償后的偏置電壓如圖1中的2號線。

溫度補償前后的增益變化趨勢如圖2所示，1號線為補償前，2號線為補償后。

可見這樣的溫度補償并不能保證增益的高度穩定性的要求，而且這種針對增益的溫度補償無法保證功率放大器的線性和效率在高低溫下的指標，對于線性和效率要求比較高或者有很高增益穩定度要求的功率放大器就無法用這種方法達到要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種功率放大器電路，以及這種功率放大器電路的初始化方法和功率放大方法，能夠隨溫度變化實時調整功率管的工作狀態，使功率放大器電路一直工作在增益穩定、線性和效率都是最佳的狀態。

為解決上述技術問題，本發明功率放大器電路的技術方案是，包括

功率管電路，對輸入信號進行功率放大；

壓控衰減器，連接到所述功率管電路，對功率放大時的增益進行控制和調節；

第一偏置電路，連接到所述功率管電路的偏置端，控制功率管電路工作的偏置電壓；

數字電位器，所述數字電位器包括溫度傳感器、存儲器和第一可變電阻，所述存儲器中存儲有各個溫度數據與所述第一可變電阻的電阻值相對應的信息，所述溫度傳感器采集溫度數據之后，所述第一可變電阻的電阻值調節至所述存儲器中與該溫度數據相對應的電阻值，所述第一可變電阻連接到所述第一偏置電路中，對所述功率管電路的偏置電壓進行控制。

本發明功率放大器電路的初始化方法的技術方案是，在各個不同的溫度下分別對所述第一可變電阻進行調節，以改善所述功率放大器電路的評價指標，并且記錄在各個溫度下第一可變電阻阻值的數據，將溫度數據與阻值數據相對應，并存儲在所述存儲器中。

本發明功率放大器電路的功率放大方法的技術方案是，所述數字電位器的溫度傳感器采集溫度數據，所述存儲器在其存儲的信息中查找與所述溫度傳感器采集的溫度數據相對應的電阻值，并且控制所述第一可變電阻以該電阻值連接到所述第一偏置電路中，從而控制所述功率管電路的偏置電壓。