[發(fā)明專(zhuān)利]一種射頻功率放大器及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010249136.1
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111342784B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹原;胡自潔;倪楠;倪建興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 銳石創(chuàng)芯（深圳）科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H03F3/24
• 分類(lèi)號(hào): H03F3/24;H03F1/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種射頻功率放大器及應(yīng)用，該放大器包括第一級(jí)放大電路B、第二級(jí)放大電路D和控制開(kāi)關(guān)，功率放大器工作于高功率模式時(shí)，射頻輸入信號(hào)經(jīng)所述第一級(jí)放大電路B和所述第二級(jí)放大電路D后輸出；功率放大器工作于低功率模式時(shí)，射頻輸入信號(hào)經(jīng)第一級(jí)放大電路B和所述控制開(kāi)關(guān)后輸出。本發(fā)明提供的射頻功率放大器通過(guò)控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了在低功率模式下僅一級(jí)放大電路處于工作狀態(tài)，其功耗和增益都可以控制在較低的水平，降低了功率放大器在低功率模式下的功耗及增益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子電路領(lǐng)域，尤其是涉及一種射頻功率放大器及應(yīng)用。

背景技術(shù)

功率放大器是能把輸入訊號(hào)的電壓或功率放大的裝置，使輸出功率控制在特定的范圍內(nèi)；功率放大器由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成；被廣泛用于通訊、廣播、雷達(dá)、電視、自動(dòng)控制等各種裝置中。

射頻功率放大(RF PA)是各種無(wú)線發(fā)射機(jī)的重要組成部分，在發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小，需要經(jīng)過(guò)一系列的放大一緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí)功率放大級(jí)，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。

射頻功率放大是發(fā)送設(shè)備的重要組成部分，射頻功率放大器的主要技術(shù)指標(biāo)是輸出功率與效率。除此之外，輸出中的諧波分量還應(yīng)該盡可能的小，以避免對(duì)其他頻道產(chǎn)生干擾。

射頻功率放大器一般包括兩級(jí)或兩級(jí)以上放大電路，其工作模式一般包括：高功率模式和低功率模式。目前，射頻功率放大器廠商在設(shè)計(jì)放大器的低功率模式時(shí)，通常采用“為第一級(jí)/第二級(jí)放大電路分別配置獨(dú)立的低功率模式偏置電路”的方式，這種方式可以一定程度上降低放大器的功耗，但是仍然不夠低，因?yàn)檫@種方式下的第一級(jí)/第二級(jí)放大器均需要通電，而且低功率模式要求放大器具有比較低的增益(放大倍數(shù))，但是上述方法下由于兩級(jí)放大電路均處于工作狀態(tài)，其增益仍然較高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明在此的目的在于提供一種低功率模式的功耗顯著低于高功率模式的射頻功率放大器。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，在此提供的射頻功率放大器包括以下兩種結(jié)構(gòu)：

第一種，包括第一級(jí)放大電路B、第二級(jí)放大電路D和控制開(kāi)關(guān)，功率放大器工作于高功率模式時(shí)，射頻輸入信號(hào)經(jīng)所述第一級(jí)放大電路B和所述第二級(jí)放大電路D后輸出；功率放大器工作于低功率模式時(shí)，射頻輸入信號(hào)經(jīng)第一級(jí)放大電路B和所述控制開(kāi)關(guān)后輸出。

第二種，包括：

高功率模式支路，包括至少兩級(jí)放大電路和用于控制該支路工作狀態(tài)的第一控制開(kāi)關(guān)；

低功率模式支路，包括至少一級(jí)放大電路和用于控制該支路工作狀態(tài)的第二控制開(kāi)關(guān)；

所述高功率模式支路在功率放大電路工作于高功率模式時(shí)，第一控制開(kāi)關(guān)使所述高功率模式支路處于工作狀態(tài)，對(duì)射頻輸入信號(hào)進(jìn)行放大；

所述低功率模式支路在功率放大器工作于低功率模式時(shí)，第二控制開(kāi)關(guān)使所述低功率模式支路處于工作狀態(tài)，對(duì)射頻輸入信號(hào)進(jìn)行放大。

本發(fā)明提供的射頻功率放大器可以是基于單端放大器，也可以是基于差分放大器，差分結(jié)構(gòu)可以顯著提升功率放大器再HPM下的多種性能指標(biāo)，如更高的輸出功率，更高的效率；然而差分結(jié)構(gòu)不利于LPM，其靜態(tài)電流高于單端結(jié)構(gòu)，其增益高于單端結(jié)構(gòu)(LPM需要低電流低增益)。現(xiàn)有的關(guān)于LPM的專(zhuān)利都是基于單端功放的。采用本專(zhuān)利后，0.6V電源時(shí)，增益可以由18dB左右降至最低10dB以下(通常LPM需要13-15dB)，靜態(tài)電流可以由70mA降至10mA以下。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的射頻功率放大器通過(guò)控制開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了在低功率模式下僅一級(jí)放大電路處于工作狀態(tài)，其功耗和增益都可以控制在較低的水平，降低了功率放大器在低功率模式下的功耗及增益。

附圖說(shuō)明