[發明專利]帶寬可重構的射頻功率放大器

在審

• 申請號: 202011562714.3
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112737523A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 彭鳳雄;董鑄祥;鄭金汪;何世海;錢永學;孟浩;蔡光杰;黃鑫
• 申請（專利權）人: 廣州昂瑞微電子技術有限公司
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03F1/56;H03F3/195;H03F3/21;H03F3/213;H03F3/68
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 梁棟國

一種帶寬可重構的射頻功率放大器及其控制方法，包括：輸入匹配網絡模塊，其接收射頻輸入信號，并且為射頻功率放大器提供輸入匹配；驅動級放大模塊，其從輸入匹配網絡模塊接收信號，并且被配置為放大從輸入匹配網絡模塊接收的信號；級間匹配網絡模塊，其從驅動級放大模塊接收信號，并且為射頻功率放大器提供級間匹配；功率級放大模塊，其從級間匹配網絡模塊接收信號，并且被配置為放大從級間匹配網絡模塊接收的信號；輸出匹配網絡模塊，其從功率級放大模塊接收信號，并且為射頻功率放大器提供輸出匹配；以及控制單元，其連接到驅動級放大模塊和功率級放大模塊，并且被配置為控制驅動級放大模塊和功率級放大模塊來調整射頻功率放大器的頻率帶寬。

技術領域

射頻功率放大器是實現射頻信號無線傳輸的重要部件，隨著移動通信網絡的升級，通信設備需要能在不同的移動通信網絡標準中選擇不同頻段進行射頻信號傳輸，這就要求適用于3G/4G/5G網絡的射頻功率放大器需要支持越來越多的頻段和制式。隨著通信終端功能復雜性的增加，對芯片小型化的要求越來越高，這也就要求射頻功率放大器的集成度越來越高。

背景技術

在傳統的帶寬調節方案中，通常需采用射頻開關對匹配網絡元件進行切換，從而達到調節頻率帶寬的作用。在射頻功率放大器應用中，由于發射功率較大，射頻開關需采用高性能的SOI工藝來實現，這與射頻功率放大器所采用的典型工藝(GaAs、SiGe、CMOS等)不同而沒法實現集成，從而導致成本較高，且不適應于產品小型化的需求。

發明內容

本專利提出一種無射頻開關實現帶寬可重構的射頻功率放大器的實現方案，這種方案無需增加額外的射頻開關，通過控制單元控制放大級的導通與關斷狀態即可來調整匹配網絡的變化，從而起到對頻率帶寬進行調節的作用。

根據本發明的實施例，提供了一種帶寬可重構的射頻功率放大器，包括：入匹配網絡模塊，其接收射頻輸入信號，并且為射頻功率放大器提供輸入匹配；驅動級放大模塊，其從輸入匹配網絡模塊接收信號，并且被配置為對從輸入匹配網絡模塊接收的信號進行放大；級間匹配網絡模塊，其從驅動級放大模塊接收信號，并且為射頻功率放大器提供級間匹配；功率級放大模塊，其從級間匹配網絡模塊接收信號，并且被配置為對從級間匹配網絡模塊接收的信號進行放大；輸出匹配網絡模塊，其從功率級放大模塊接收信號，并且為射頻功率放大器提供輸出匹配；以及控制單元，其連接到驅動級放大模塊和功率級放大模塊，并且被配置為控制驅動級放大模塊和功率級放大模塊來調整射頻功率放大器的頻率帶寬。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述射頻功率放大器包括N個驅動級放大模塊，其中，所述N是大于等于1的自然數。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述射頻功率放大器包括M個功率級放大模塊，其中，所述M是大于等于1的自然數。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述驅動級放大模塊包括驅動級偏置電路模塊和驅動級單元模塊。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述控制單元通過控制驅動級偏置電路模塊來控制驅動級單元模塊的導通狀態。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述控制單元通過控制驅動級偏置電路模塊處于Class C類狀態來控制驅動級單元模塊的導通狀態。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述功率級放大模塊包括功率級偏置電路模塊和功率級單元模塊。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述控制單元通過控制功率級偏置電路模塊來控制功率級單元模塊的導通狀態。

根據本發明的實施例，提供了一種射頻功率放大器，其中，所述控制單元通過控制功率級偏置電路模塊處于Class C類狀態來控制功率級單元模塊的導通狀態。