[發明專利]一種功率放大器及控制方法

在審

• 申請號: 202110731210.8
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113437945A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 金冬;周勇;唐東杰;龔全熙
• 申請（專利權）人: 深圳市時代速信科技有限公司
• 主分類號: H03F3/21
• 分類號: H03F3/21;H03F1/32;H03F1/34
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;顏希文

本發明涉及射頻技術領域，公開了一種功率放大器及控制方法，包括放大電路、偏置電路、功率探測電路和功率控制電路；放大電路設置有第一HBT晶體管和第五電阻，偏置電路的輸出端通過第五電阻和第一HBT晶體管的基極連接，第一HBT晶體管的集電極與功率探測電路的輸入端連接，所述功率探測電路的輸出端與功率控制電路的輸入端連接，所述功率控制電路的輸出端和偏置電路的輸入端連接。有益效果：功率控制電路由功率探測電路產生的電壓來決定該部分電路的工作與否。當功率控制電路工作時，可以從偏置電路中抽取電流，從而調整功率放大器的靜態工作點。因此功率放大器的增益穩定，功率放大器AM－AM曲線更為平坦，功率放大器線性度更好。

技術領域

本發明涉及射頻技術領域，特別是涉及一種功率放大器及控制方法。

背景技術

隨著無線通信技術的不斷發展，功率放大器作為射頻前端中重要組成部分往往需要具有極高的線性度。為了滿足復雜的通信系統的要求，GaAs－HBT工藝因其材料本身固有的特性而在功率放大器設計中具有巨大優勢，因而被廣泛應用到射頻功率放大器設計中。

現有技術中采用GaAs－HBT工藝設計的功率放大器結構大都如附圖1所示(忽略輸入、輸出匹配電路)。偏置電路給功率放大器提供一個穩定的靜態工作點；射頻信號從RFin端口輸入，經HBT晶體管放大，再由RFout端口輸出。

但是當功率放大器的輸入信號的功率逐漸增大時，由于HBT晶體管基－射結二極管的鉗位特性，HBT晶體管的靜態工作點將發生改變，進入高偏置狀態，此時功率放大器的增益將變大，導致AM－AM曲線上翹，產生失真。

因此需要一種新的功率放大器，改善或克服AM－AM曲線上翹的問題，使信號不易失真。

發明內容

本發明的目的是：提供一種功率放大器及控制方法，改善或克服AM－AM曲線上翹的問題，使信號不易失真。

為了實現上述目的，本發明提供了一種功率放大器，包括放大電路、偏置電路、功率探測電路和功率控制電路；所述放大電路設置有第一HBT晶體管和第五電阻，所述偏置電路的輸出端和第五電阻的第一端口連接，所述第五電阻的第二端口和第一HBT晶體管的基極連接，所述第一HBT晶體管的集電極與功率探測電路的輸入端連接，所述功率探測電路的輸出端與功率控制電路的輸入端連接，所述功率控制電路的輸出端和偏置電路的輸入端連接；所述功率探測電路用于獲取功率放大器的輸出功率，將獲取到的輸出功率轉化為電壓信號并反饋到功率控制電路；所述功率控制電路用于根據獲取到的電壓信號調整偏置電路的偏置電壓。

進一步的，所述功率控制電路用于根據獲取到的電壓信號調整偏置電路的偏置電壓，具體為：所述功率控制電路根據獲取到的電壓信號判斷是否進入工作狀態，若是則從偏置電路中抽取電流，若否則功率控制電路不工作。

進一步的，所述功率探測電路包括第一電容、第一二極管、第二二極管、第二電容、第一電阻，所述第一電容的第一端口和功率探測電路的輸入端連接，所述第一電容的第二端口的和第二二極管的陽極連接，所述第二二極管的負極和功率控制電路的輸入端連接，所述第一二極管的負極和第一電容的第二端口連接，所述第一二極管的陽極接地，所述第二電容的第一端口和第二二極管的負極連接，所述第二電容的第二端口接地，所述第一電阻的第一端口和第二二極管的負極連接，所述第一電阻的第二端口接地，所述第一電阻的第一端口與功率探測電路的輸出端連接。

進一步的，所述功率控制電路包括第二電阻、第二HBT晶體管、第三HBT晶體管和第三電阻，所述第二電阻的第一端口和功率控制電路的輸入端連接，所述第二電阻的第二端口與第二HBT晶體管的基極和第三HBT晶體管的集電極連接，所述第三HBT晶體管的發射極和第三電阻的第一端口連接，所述第三HBT晶體管的基極與第三電阻的第二端口連接，所述第三HBT晶體管的基極和第二HBT晶體管的發射極連接，所述第二HBT晶體管的集電極和功率控制電路的輸出端連接，所述第三電阻的第一端口接地。