[實用新型]一種可改善線性度的功率放大器電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320561426.5
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN203445841U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 郝明麗
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽中科微電子有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/20
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 史旭泰

技術領域

本實用新型屬于通信技術領域，尤其涉及一種可改善線性度的功率放大器電路。

背景技術

現(xiàn)代無線通信中的多載波技術所帶來的高峰均比的問題，使無線發(fā)射機的設計者們面臨著不斷出現(xiàn)的挑戰(zhàn)，無論從電源管理還是對無線頻譜的使用方面，都需要構(gòu)建更加高效的系統(tǒng)。對功率放大器來說，一方面要滿足高峰均功率比（PAPR）信號線性度的要求，功率放大器本身需要工作在功率回退狀態(tài)（從1dB壓縮點回退PAPR大小的功率），這樣功率放大器就不會工作在最大的效率狀態(tài)。另一方面，為了降低功耗、提高效率，需要將功率放大器偏置在較低的直流工作點，但是在提高效率的同時，往往帶來較為嚴重的失真。隨著功率的增加，其非線性會顯著增加，當具有一定帶寬的調(diào)制信號通過功率放大器后，除了帶內(nèi)失真，還會產(chǎn)生交調(diào)分量，造成頻譜擴展，對鄰道信號形成干擾，直接影響到接收系統(tǒng)的誤碼率，惡化通信系統(tǒng)的性能。

為了實現(xiàn)滿足系統(tǒng)所需要的增益和功率等指標，功率放大器往往需要多級級聯(lián)，考慮線性化的設計，前級由于耗電較低，一般偏置在A類工作狀態(tài)，而后級（后幾級）往往偏向于AB類甚至深AB類。隨著輸入信號的加大，功率放大器除了會出現(xiàn)增益壓縮，由于偏置電流較低，往往還會出現(xiàn)一段增益膨脹區(qū)域，一般在高功率區(qū)域，適度的增益膨脹會彌補增益壓縮，使得功率放大器的1dB壓縮點后延，從而提高線性度；但對于非恒包絡調(diào)制系統(tǒng)，高峰均比帶來更高的線性度要求，增益膨脹引入的幅度和相位失真往往不可忽視。

如圖1所示，未使用本實用新型時，功率放大器的功率增益曲線隨輸入信號增加，會出現(xiàn)一段增益陡升的區(qū)域，稱為增益膨脹現(xiàn)象，正好與功率放大器的增益壓縮相反。發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是，功率放大器為獲得較高的功率附加效率降低功耗，往往后級偏置電流較低，此種情況下，射頻功率管的最大穩(wěn)定增益（MSG）會有一個突變的過程，對應于功率增益曲線，則是出現(xiàn)一段增益膨脹區(qū)域。適當?shù)脑鲆媾蛎泴浹a增益壓縮提高線性度是有利的，但當偏置點過低導致增益膨脹較為嚴重時，則會使得幅度和相位失真更為明顯，尤其是相位失真，這對使用調(diào)制信號下的功率放大器來說，會惡化其帶內(nèi)失真和帶外失真，帶來誤差矢量幅度（EVM）的惡化和頻譜再生。這在使用信號源和頻譜儀測試功率放大器芯片性能時會監(jiān)測到。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型就是針對上述問題，提供一種可對低直流偏置下的功率放大器芯片電路的線性度進行調(diào)節(jié)的可改善線性度的功率放大器電路。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案，本實用新型包括功率放大器、功率檢測器、開關管、扼流電感、二極管、電阻、偏置電路和隔直電容，偏置電路輸出端口與功率放大器的偏置電壓輸入端口相連；其結(jié)構(gòu)要點功率檢測器的輸入端與隔直電容一端相連，功率檢測器的輸出端與開關管輸入端相連，開關管輸出端與扼流電感一端相連，扼流電感另一端分別與電容另一端、二極管陽極、功率放大器輸入端相連，二極管陰極通過電阻接地。

作為一種優(yōu)選方案，本實用新型所述開關管采用MOSFET。

作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型所述電阻采用可調(diào)電阻。

另外，本實用新型所述扼流電感采用貼片電感。

本實用新型有益效果。

本實用新型通過引入一個負增益支路（二極管與電阻串聯(lián)支路），消減了中高功率區(qū)域的增益膨脹，改善了功率放大器的線性度，實現(xiàn)了對低直流偏置下的功率放大器芯片電路線性度的調(diào)節(jié)。另外，本實用新型扼流電感可阻止射頻信號的灌入，隔直電容可阻止功率檢測電壓對射頻輸入端的影響；因此本實用新型工作穩(wěn)定、可靠。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。本實用新型保護范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。

圖1為未使用本實用新型時功率放大器電路的功率增益曲線。

圖2為本實用新型實施例的一種電路結(jié)構(gòu)。

圖3為使用本實用新型后功率放大器電路的功率增益曲線。

圖4為本實用新型實施例的另一種電路結(jié)構(gòu)。

具體實施方式