[實用新型]射頻功率放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420451678.7
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN204156825U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐鵬;馮衛(wèi)鋒;孫亞楠;章國豪;曾斌;趙鵬;康春雷;鄭爽爽;張頂平;趙家彥;鄧義奎;楊紅祥;何長亮;沈薇;蔡之君;李義梅;舒志萍
• 申請（專利權(quán)）人: 豪芯微電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20
• 代理公司: 上海晨皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及通信領(lǐng)域，特別涉及射頻功率放大器。

背景技術(shù)

射頻功率放大器(RFPA)是各種無線發(fā)射機(jī)的重要組成部分。在發(fā)射機(jī)的前級電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號功率很小，需要經(jīng)過放大，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。

當(dāng)前的射頻功率放大器的工作頻率很高，但工作電壓較低，輸出電壓動態(tài)范圍較小，必須在負(fù)載阻抗足夠小的時候，才能在有限的輸出電壓下得到足夠大的輸出電流和輸出功率，射頻功率放大器就需要包含阻抗變換電路。

另外，隨著電子器件集成化的發(fā)展，射頻功率放大器的高集成度要求也成了重要發(fā)展趨勢。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種射頻功率放大器，使得增加功率放大芯片的輸出擺幅，提高功率放大芯片的效率，降低直流功耗。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種射頻功率放大器，包含：第一放大電路、第二放大電路、第三放大電路、第一變壓器、第二變壓器和第三變壓器；射頻信號依次經(jīng)所述第一放大電路、所述第二放大電路、所述第三放大電路放大后，再通過串聯(lián)合成的所述第三變壓器功率合成，并通過其單端輸出端輸出。

其中，所述射頻信號通過所述第一變壓器輸入所述第一放大電路；所述第二放大電路的輸出通過所述第二變壓器輸入至所述第三放大電路。

本實用新型實施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，主要區(qū)別及其效果在于：采用變壓器作為輸入輸出以及級間的匹配和阻抗變換電路，具有較大的工作帶寬。射頻信號經(jīng)變壓器輸入轉(zhuǎn)換成差分信號，經(jīng)第一放大電路放大，產(chǎn)生電壓增益，第二放大電路利用第二變壓器提供足夠大的驅(qū)動電流，用于驅(qū)動第三放大電路，通過第二變壓器變換阻抗，使第二放大電路看到的負(fù)載電阻變大，降低它的直流功耗，提高第二放大電路的效率，也就是提高本實用新型實施方式中射頻功率放大器的效率，然后第三放大電路輸出給功率合成變壓器(也就是串聯(lián)合成的變壓器)，最終合成為單端信號并輸出，使得增加功率放大芯片的輸出擺幅。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一放大電路為第一放大器，所述第一放大器為class?AB放大器。進(jìn)一步限定第一放大電路為第一放大器，且第一放大器為class?AB放大器，使得第一放大電路的結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，也使得第一放大電路可以利用較小的靜態(tài)電流實現(xiàn)較大的增益。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一放大器為差分放大器。使得可以補償?shù)谝环糯箅娐分械木€性度。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二放大電路包含至少2個第二放大器；各所述第二放大器的正負(fù)輸入端分別與所述第一放大電路的輸出端相連，各所述第二放大器的輸出端分別作為所述第二放大電路的輸出端。

進(jìn)一步限定了第二放大電路的具體結(jié)構(gòu)，使得本實用新型具有可實現(xiàn)性。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三放大電路包含至少2個第三放大器；所述第三放大器與所述第二放大器一一對應(yīng)；所述第三放大電路的各所述第三放大器的正負(fù)輸入端分別與所述第二放大電路的輸出端通過所述第二變壓器相連，各所述第三放大器的輸出端分別作為所述第三放大電路的輸出端。

進(jìn)一步限定了第三放大電路的具體結(jié)構(gòu)，第三放大器與第二放大器間利用第二變壓器隔直，同時利用第二變壓器進(jìn)行阻抗變換，使得第二放大電路輸出端看到的電容小于第三級實際的輸入電容，有利于在較小的直流電流下實現(xiàn)較大的增益，同時第三放大電路的電容(也就是第三放大電路中三極管柵極上寄生的電容)在低頻時不構(gòu)成第二放大電路的負(fù)載，有利于本實用新型實施方式中射頻功率放大器低頻時的穩(wěn)定性。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三放大器為偽差分放大器。使得第三放大電路的輸出擺幅大。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二放大器為偽差分放大器。使得第二放大電路的輸出擺幅大。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二放大器的數(shù)量為4個，所述第三放大器的數(shù)量為4個。數(shù)量分別為4個的第二放大器和第三放大器使得本實用新型具有可實現(xiàn)性。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一放大電路和所述第二放大電路間設(shè)有隔直電容。使得減小本實用新型實施方式中的射頻功率放大器的占用面積，提高芯片集成度。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一變壓器、所述第二變壓器和所述第三變壓器均為片上變壓器。將各個變壓器限定為片上變壓器，使得本實用新型實施方式中的射頻功率放大器電路中的所有元器件都可以集成在裸片上，而不需要任何片外器件，大大增加了射頻功率放大器的集成度。

附圖說明