[發明專利]射頻功率放大器

有效

• 申請號: 201710385737.3
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN107257233B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 丁兆明;牟家宏;張欣晴
• 申請（專利權）人: 日月光半導體制造股份有限公司
• 主分類號: H03F3/189
• 分類號: H03F3/189;H03F1/30;H03F3/20
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

本發明公開了一種射頻功率放大器，其包括：一偏壓電路，電性連接一第一系統電壓，該偏壓電路用以接收一第一電流，且依據該第一電流提供一第二電流及一偏壓電流；一輸出級電路，電性連接該偏壓電路，用以接收該偏壓電流以工作在一工作偏壓點；以及一射頻補償電路，電性連接該第一系統電壓及該偏壓電路，用以接收該第二電流，其中當該第一系統電壓大于一工作電壓區間時，該第一電流的電流值等于該第二電流的電流值，以使得該偏壓電流為零電流，借此以達到過電壓保護該射頻功率放大器。

本申請是申請人為日月光半導體制造股份有限公司，申請日為2013年6月13日，申請號為201310233233.1，發明名稱為“射頻功率放大器與電子系統”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明關于一種射頻功率放大器，且特別是關于一種具有穩定的靜態工作電流的射頻功率放大器。

背景技術

隨著網際網絡發達之后，人們習慣于快速大量地接受信息，特別是在近幾年來無線通信科技的進步，個人移動產品，如移動電話、個人數字助理等產品，以相當驚人的速度普及之后，人們希望能夠掌握即時信息外，還希望能有即時的線上支援。因此，結合網際網絡與無線通信的無線區域網絡(Wireless Local Area Network,WLAN)與第三代(3G)/第四代(4G)網絡正是滿足人們這樣需求的一個方案。

在無線通訊手持設備中，主要的直流功率消耗來自于射頻功率放大器。因此，使射頻功率放大器既能具有高線性度而不致讓放大信號失真，并能同時具有高效率以延長通訊時間，一直是射頻功率放大器設計的研究重點。尤其在無線通訊系統中所廣為采用的正交頻分多工(OFDM)數字調制技術具有明顯的時變波包特性，其峰值與平均功率比值常數(PAPR)遠較現有的無線通訊系統為高，換言之其波包對時間變化較為劇烈，因此對射頻功率放大器的線性度要求也會比較高。

然而，在先前技藝下，美國專利公開號US2003/6556082所提供的射頻功率放大器，雖不受環境溫度的影響，但對于電池電壓的改變，仍舊會影響到射頻功率放大器的靜態工作電流的輸出。以第三代(3G)/第四代(4G)手機系統為例，第三代(3G)/第四代(4G)手機系統對于射頻輸出功率的精準度有著極為嚴格的要求。因為手機電池的電壓值會有相當大的變化，其可能從3.2伏特到4.2伏特不等，因此會影響射頻功率放大器的輸出功率的精準度。

發明內容

本發明實施例提供一種射頻功率放大器，用以接收且放大射頻輸入信號并據此輸出射頻輸出信號，所述射頻功率放大器包括偏壓電路、輸出級電路與射頻補償電路。偏壓電路電性連接第一系統電壓，所述偏壓電路用以提供偏壓電流，其中當第一系統電壓大于第一電壓門限值時，所述偏壓電路接收微幅上升的第一電流。輸出級電路電性連接第二系統電壓與偏壓電路，所述輸出級電路接收偏壓電流以工作在工作偏壓點。射頻補償電路電性連接偏壓電路，當第一系統電壓大于第二電壓門限值時，則射頻補償電路接收來自偏壓電路所傳送的微幅上升的第二電流，其中第二電壓門限值大于第一電壓門限值，并且當第一系統電壓位于工作電壓區間時，第一電流的電流值大于第二電流的電流值并且其微幅上升的斜率實質上相同，以使得射頻功率放大器的靜態工作電流獨立于第一系統電壓的變化。當第一系統電壓大于第三電壓門限值時，第一電流的電流值等于第二電流的電流值，以使得偏壓電流為零電流，借此以達到過電壓保護射頻功率放大器，其中第三電壓門限值大于第二電壓門限值。當第一系統電壓位于工作電壓區間，則第一電流與第二電流的電流值皆隨著環境溫度的增加而上升，并且其上升幅度實質上相同，以使得靜態工作電流為接近或等于零溫度系數的電流。

在本發明其中一個實施例中，第一電壓門限值位于2.3伏特至2.5伏特之間，第二電壓門限值位于2.9伏特至3伏特之間，第三電壓門限值位于5.8伏特至6伏特之間，并且工作電壓區間位于3.2伏特至4.2伏特之間。