[發(fā)明專利]一種射頻功率放大器高低功率合成電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910192107.X
• 申請日: 2009-09-04
• 公開（公告）號: CN101656515A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭鳳雄
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州市正源微電子有限公司
• 主分類號: H03F3/189
• 分類號: H03F3/189;H03F3/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 任海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻功率放大器技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種分別具有高、低功率輸出通道、性能穩(wěn)定、效率高且電路相對簡潔的射頻功率放大器應(yīng)用電路。

背景技術(shù)

射頻功率放大器是無線通信系統(tǒng)中不可或缺的電路模塊，主要負責(zé)將調(diào)制后的射頻信號放大到一定的功率值，再通過天線發(fā)射出去。當(dāng)手機要把調(diào)制后的信號發(fā)射給距離很遠的基站時，為了保證基站能接收到足夠的信號強度，需要手機以一個很高的功率等級對信號進行發(fā)射；相反，手機離基站越近，所需的發(fā)射功率就越小。從大多數(shù)手機在給定區(qū)域平均輸出功率的概率分布看，TD-SCDMA/CDMA/WCDMA制式手機不管是在城區(qū)還是郊區(qū)，射頻功率放大器大部分時間工作于中、低功率等級下。射頻功率放大器作為無線收發(fā)機中功耗最大的部件，減小其本身的功率損耗即提高射頻功率放大器的效率，特別是低功率模式下的效率(在TD-SCDMA/CDMA/WCDMA制式中以16dBm為高低功率切換點)對于延長電池的使用時間就顯得尤為關(guān)鍵。為了提高射頻功率放大器的平均效率，就有必要采用帶高、低功率的射頻功率放大器電路。

現(xiàn)有的提高射頻功率放大器平均效率的高、低功率合成技術(shù)中，主要采用并行通道高、低功率合成方法。如圖1所示，射頻功率放大器包含并行的高功率通道和低功率通道，在高功率模式工作時，控制電路控制SW1、PA1導(dǎo)通，SW2、SW3、PA2關(guān)斷，由PA1實現(xiàn)功率放大；在低功率模式工作時，控制電路控制SW2、SW3、PA2導(dǎo)通，SW1、PA1關(guān)斷，由PA2實現(xiàn)功率放大；開關(guān)SW1和SW2用于增加射頻功率放大器高、低功率模式間的隔離度及減少射頻信號的泄漏，開關(guān)SW3用于調(diào)節(jié)低功率通道的輸出阻抗以提高低功率模式下的效率。采用這種并行通道高、低功率合成技術(shù)的射頻功率放大器由于需要額外開關(guān)SW1和SW2來提高高、低功率模式間的隔離度及減少射頻信號泄漏，這增加了電路設(shè)計的復(fù)雜程度與生產(chǎn)成本；并且在高、低功率模式工作時，PA1、PA2的輸入阻抗差別很大，因而需要分別為高、低功率通道增加匹配網(wǎng)絡(luò)以實現(xiàn)良好的輸入匹配，這增加了射頻功率放大器輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計復(fù)雜程度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中射頻功率放大器高、低功率合成電路性能差、電路復(fù)雜、設(shè)計難度大的問題，進而提供一種性能穩(wěn)定、效率高且電路相對簡潔的射頻功率放大器高、低功率合成電路。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：提供一種射頻功率放大器高低功率合成電路，包括控制電路和受控于控制電路的功率放大器PA1和PA2，其特征在于：所述功率放大器PA1和PA2輸入端均與一采用共射共基結(jié)構(gòu)連接且同樣受控于控制電路的三極管放大電路連接。

具體的，所述三極管放大電路包括三極管Q2、Q3，所述三極管Q2、Q3集電極分別連接功率放大器PA1和PA2輸入端，并分別通過電感L1、L2連接電源VCC1、VCC2；三極管Q2、Q3發(fā)射極相連并通過三極管Q1集電極、Q1的發(fā)射極接地，所述三極管Q1基極與輸入信號連接；三極管Q2、Q3基極分別通過電阻連接控制電路；所述三極管Q2、Q3基極還分別通過電容接地。

優(yōu)選的方案為：所述三極管Q2、Q3集電極與功率放大器PA1和PA2輸入端之間分別連接有第二、第四匹配網(wǎng)絡(luò)；所述輸入信號通過第一匹配網(wǎng)絡(luò)連接三極管Q1基極。

上述方案中的三極管均可使用MOS器件代替，組成共源共柵結(jié)構(gòu)的放大電路，其它連接方式相同。

本發(fā)明所述電路采用共射共基(共源共柵結(jié)構(gòu))結(jié)構(gòu)放大器作為整個放大電路的驅(qū)動級，在對輸入射頻信號進行放大的同時起到輸入射頻開關(guān)的作用，從而無需使用額外的輸入射頻開關(guān)來提高隔離度，降低了電路設(shè)計的復(fù)雜程度和生產(chǎn)成本；且共射共基結(jié)構(gòu)(共源共柵結(jié)構(gòu))的共射級晶體管在高、低功率模式下共用，能夠簡化輸入匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的射頻功率放大器高低功率合成電路原理圖；圖2為本發(fā)明實施例一原理圖；圖3為本發(fā)明實施例二原理圖。

具體實施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。