[發(fā)明專利]射頻功率放大器的柵壓溫度補(bǔ)償電路及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210013792.7
• 申請(qǐng)日: 2012-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN103208970A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱超;李勇軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳國(guó)人通信有限公司
• 主分類號(hào): H03F1/30
• 分類號(hào): H03F1/30;H03F3/20;H03F3/189
• 代理公司: 深圳市盈方知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44303
• 代理人: 朱曉江;周才淇

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及功率放大器技術(shù)，尤其涉及提供穩(wěn)定偏置電流的射頻功率放大器柵壓溫度補(bǔ)償電路與方法。

【背景技術(shù)】

隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)射頻功率放大器線性的要求越來越高。放大器件在不同溫度時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)會(huì)發(fā)生漂移，使得功放線性發(fā)生變化，從而影響射頻指標(biāo)。對(duì)于功放柵壓，不同的柵極電壓可以得到不同的靜態(tài)工作電流。因此，為了保證射頻功率放大器在不同溫度下的性能參數(shù)，需要對(duì)功放放大器提供穩(wěn)定的偏置電流。

一種傳統(tǒng)的柵壓溫度補(bǔ)償方法是硬件補(bǔ)償方法，硬件補(bǔ)償方法主要利用熱敏電阻的特性、二極管、三極管的溫度特性來控制功放柵壓，從而補(bǔ)償靜態(tài)工作電流隨溫度的變化，改善功放的線性度。其優(yōu)點(diǎn)是電路原理簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)；缺點(diǎn)是補(bǔ)償精度低，會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)償或者欠補(bǔ)償，生產(chǎn)一致性差，使得功放工作不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供射頻功率放大器的柵壓溫度補(bǔ)償電路，所述電路包括射頻開關(guān)、柵壓調(diào)節(jié)部分、溫度檢測(cè)部分、微控制器和電流檢測(cè)部分。其中，所述射頻開關(guān)依次連接所述射頻功率放大器、電流檢測(cè)部分、微控制器構(gòu)成一回路；所述柵壓調(diào)節(jié)部分包括硬件補(bǔ)償模塊和修正補(bǔ)償模塊；所述溫度檢測(cè)部分與所述微控制器連接，所述微控制器根據(jù)所述射頻功率放大器的溫度對(duì)所述射頻功率放大器進(jìn)行柵壓溫度補(bǔ)償。

作為一種優(yōu)選方案，所述射頻開關(guān)的插入損耗為0.3～0.7分貝，隔離度為42～48分貝，回波損耗為23～27分貝。

作為一種優(yōu)選方案，所述射頻功率放大器為A類或AB類放大器。

作為一種優(yōu)選方案，所述柵壓調(diào)節(jié)部分包括電位器，用于調(diào)節(jié)所述硬件補(bǔ)償模塊和修正補(bǔ)償模塊的輸出。

作為一種優(yōu)選方案，所述溫度檢測(cè)部分包括模擬溫度傳感器。

作為一種優(yōu)選方案，所述微控制器為8位單片機(jī)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供射頻功率放大器的柵壓溫度補(bǔ)償方法，所述方法包括：存儲(chǔ)預(yù)設(shè)溫度段的修正柵壓值，所述修正柵壓值使所述射頻功率放大器在對(duì)應(yīng)溫度下的靜態(tài)工作電流與其目標(biāo)值的差距在預(yù)設(shè)閾值內(nèi)；實(shí)時(shí)檢測(cè)所述射頻功率放大器的實(shí)時(shí)溫度，根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度查找對(duì)應(yīng)的溫度段的修正柵壓值，并將所述修正柵壓值輸出給所述射頻功率放大器的柵極。

作為一種優(yōu)選方案，存儲(chǔ)預(yù)設(shè)溫度段的修正柵壓值的方法是：接通射頻功率放大器的電源，使所述射頻功率放大器處于靜態(tài)工作狀態(tài)；打開射頻開關(guān)，通過微控制器輸出柵壓值到所述射頻功率放大器的柵極，使所述射頻功率放大器具有預(yù)設(shè)的線性度；根據(jù)所述射頻功率射頻功率放大器的溫度值，通過比較法計(jì)算修正補(bǔ)償相應(yīng)的柵壓值，并存儲(chǔ)。

作為一種優(yōu)選方案，所述的溫度段是-30℃～-20℃，-20℃～-10℃，-10℃～-0℃，-0℃～10℃，10℃～20℃，20℃～30℃，30℃～40℃，40℃～50℃，50℃～60℃，60℃～70℃，70℃～80℃，80℃～90℃。

本發(fā)明結(jié)合了硬件補(bǔ)償和軟件修正，可以保證根據(jù)不同溫度輸出對(duì)應(yīng)的柵壓值，提供穩(wěn)定的偏置電流，提高功放的射頻性能指標(biāo)。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明提供的功放柵壓電路的原理圖；

圖2為圖1所示功放柵壓電路的射頻開關(guān)的示意框圖；

圖3為圖1所示功放柵壓電路的示意框圖；

圖4為圖1所示功放柵壓電路的溫度檢測(cè)部分的示意框圖；

圖5為圖1所示功放柵壓電路的電流檢測(cè)部分的示意框圖；

圖6為圖1所示功放柵壓電路的流程圖。

【具體實(shí)施方式】

參考圖1，射頻功率放大器2對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。本發(fā)明提供的功放柵壓電路提供偏置電流，以調(diào)節(jié)射頻功率放大器2的柵壓。該功放柵壓電路包括射頻開關(guān)1、用于調(diào)節(jié)射頻功率放大器2的柵壓調(diào)節(jié)部分3、用于檢測(cè)射頻功率放大器2溫度的溫度檢測(cè)部分4、用于檢測(cè)射頻功率放大器2的漏極電流值的電流檢測(cè)部分6、以及微控制器5。所述微控制器5連接射頻開關(guān)1、柵壓調(diào)節(jié)部分3、溫度檢測(cè)部分4以及電流檢測(cè)部分6。，柵壓調(diào)節(jié)部分3包括硬件補(bǔ)償模塊和修正補(bǔ)償模塊，修正補(bǔ)償模塊與溫度檢測(cè)部分4、電流檢測(cè)部分6連接，根據(jù)射頻功率放大器2的溫度、漏極電流值對(duì)射頻功率放大器2的柵壓進(jìn)行修正補(bǔ)償。

參考圖2，本實(shí)例中，射頻開關(guān)1是控制射頻信號(hào)輸入開關(guān)。HMC284的插入損耗大約為0.5dB，隔離度大約為45dB，回波損耗大約為25dB，P1dB值大約為20dBm。微控制器5輸出高低電平作為開關(guān)。高電平射頻信號(hào)打開，低電平射頻信號(hào)關(guān)閉。