本發(fā)明一般涉及射頻集成電路領域，具體涉及一種射頻功率放大器及射頻前端模組。

背景技術：

1、射頻功率放大器中使用的半導體器件，受最大工作電壓限制。如果超出最大工作電壓，可能會使器件產(chǎn)生永久性的失效。

2、對于一個單級共發(fā)射極功率放大器來說，bjt(bipolar?juctiontransistor，雙極結型晶體管)或hbt(heterojunction?bipolar?transistor，異質(zhì)結雙極晶體管)等晶體管的發(fā)射極接地，射頻信號從晶體管的基極輸入，集電極輸出，在高輸出功率下，由于諧波等非線性因素的存在，晶體管的集電極峰值波形有時可以高達集電極供電直流偏置電壓的三倍。當晶體管的集電極電壓達到某個閾值，超過晶體管擊穿電壓時，晶體管會產(chǎn)生不可逆的失效。

3、對于一個單級共第二極功率放大器來說，mos(metal?oxidesemi-conductor?fet，金屬-氧化物半導體場效應晶體管)或hemt(high?electron?mobility?transistor，高電子遷移率晶體管)等晶體管的第二極接地，射頻信號從晶體管的第一極輸入，第三極輸出，在高輸出功率下，由于諧波等非線性因素的存在，晶體管的集電極峰值波形有時可以高達集電極供電直流偏置電壓的三倍。當晶體管的第三極電壓達到某個閾值，超過晶體管擊穿電壓時，晶體管會產(chǎn)生不可逆的失效。

4、在工藝持續(xù)改進晶體管器件的擊穿電壓能力同時，在電路設計端也需要進行有效的防范。從電路設計的角度出發(fā)，為了解決擊穿問題，需要實時動態(tài)的檢測和限制功率放大器中晶體管輸出端的電壓擺幅，所以出現(xiàn)了峰值電壓限制電路(pvl，peak?voltagelimiter)。

5、現(xiàn)有技術中，專利us8487705b2采用輸出端電阻分壓結構，參照圖1，將放大管的輸出信號反饋到輸入，對放大管進行過壓保護，但是電阻分壓的缺點是分壓電阻值不能太大，否則起不到反饋作用，所以分壓電阻對地通路會產(chǎn)生電流。因為通常放大管通過vbase端關閉，而vcc端為常開狀態(tài)，所以采用該結構，電阻通路上電流關不掉，增加了系統(tǒng)的關態(tài)功耗；專利us10284153b2采用輸出端電阻二極管串聯(lián)結構，參照圖2，將放大管的輸出信號反饋到輸入，對放大管進行過壓保護，但是會導致放大器高溫輸出1db壓縮點(p1db)下降，原因是二極管閾值存在三溫波動，二極管低溫閾值電壓高，高溫閾值電壓低，當保護電路在低溫-40℃時剛好能限制集電極最大電壓時，在高溫105℃時就會提前觸發(fā)峰值電壓限制，從而影響放大器的p1db。二者均存在缺陷。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種射頻功率放大器及射頻前端模組。

2、第一方面，本發(fā)明的實施例提供一種射頻功率放大器，包括：輸入匹配網(wǎng)絡、偏置電路、一個或者多個并聯(lián)的射頻功率放大單元電路、輸出匹配網(wǎng)絡以及峰值電壓限制電路；其中，

3、所述輸入匹配網(wǎng)絡的輸出端與所述射頻功率放大單元電路的第一輸入端連接；

4、所述偏置電路的輸出端與所述射頻功率放大單元電路的第二輸入端連接，所述偏置電路的輸入端連接直流偏置電壓；

5、所述射頻功率放大單元電路的輸出端經(jīng)第一電容與所述輸出匹配網(wǎng)絡的輸入端連接；

6、所述峰值電壓限制電路連接所述偏置電路的輸出端和所述射頻功率放大單元電路的輸出端；

7、所述輸入匹配網(wǎng)絡的輸入端為所述射頻功率放大器的信號輸入端，所述輸出匹配網(wǎng)絡的輸出端為所述射頻功率放大器的信號輸出端。

8、在一些實施例中，所述峰值電壓限制電路包括相連的檢測電路和判斷電路；

9、所述檢測電路包括順次串聯(lián)的第一電阻、第一二極管組、第二二極管組以及第二電阻，所述第一二極管組包括一個或多個串聯(lián)的第一二極管，所述第二二極管組包括一個或多個串聯(lián)的第二二極管；

10、所述第一電阻遠離所述第一二極管組的一端與所述射頻功率放大單元電路連接；所述第一二極管的陽極較所述第一二極管的陰極靠近所述第一電阻；所述第二二極管的陰極較所述第二二極管的陽極靠近所述第二電阻；所述第二電阻遠離所述第二二極管的一端接地；

11、所述判斷電路包括第一晶體管，所述第一晶體管的第一極與所述第一二極管組靠近所述第二二極管組的一端連接，所述第一晶體管的第二極與所述偏置電路的輸出端連接，所述第一晶體管的第三極接地。

12、在一些實施例中，所述偏置電路包括第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管以及第三電阻；

13、所述偏置電路的輸入端分別與所述第三電阻的一端以及所述第四晶體管的第二極連接；

14、所述第三電阻的另一端分別與所述第二晶體管的第一極、所述第二晶體管的第二極以及所述第四晶體管的第一極連接；

15、所述第二晶體管的第三極分別與所述第三晶體管的第一極、所述第三晶體管的第二極連接；

16、所述第三晶體管的第三極接地，所述第四晶體管的第三極連接所述偏置電路的輸出端。

17、在一些實施例中，所述偏置電路還包括第二電容和第三電容；

18、所述第二電容的一端分別與所述所述第三電阻的一端、所述第四晶體管的第二極連接，所述第二電容的另一端接地；

19、所述第三電容的一端分別與所述第三電阻的另一端、所述第二晶體管的第一極、所述第二晶體管的第二極以及所述第四晶體管的第一極連接，所述第三電容的另一端接地。

20、在一些實施例中，所述射頻功率放大單元電路包括放大晶體管、第四電容和第四電阻；

21、所述第四電容的一端為所述射頻功率放大單元電路的第一輸入端，所述第四電容的一端與所述輸入匹配網(wǎng)絡的輸出端連接，所述第四電容的另一端與所述放大晶體管的第一極連接；

22、所述第四電阻的一端為所述射頻功率放大單元電路的第二輸入端，所述第四電阻的一端與所述偏置電路的輸出端連接，所述第四電阻的另一端與所述放大晶體管的第一極連接；

23、所述放大晶體管的第二極經(jīng)一供電電感與供電電壓連接，所述放大晶體管的第三極接地。

24、在一些實施例中，所述第一電容為隔直電容；和/或，

25、所述第四電容為隔直電容；和/或，

26、所述第四電阻為鎮(zhèn)流穩(wěn)定電阻。

27、在一些實施例中，所述輸入匹配網(wǎng)絡為l型匹配網(wǎng)絡、t型匹配網(wǎng)絡或π型匹配網(wǎng)絡中的任意一種或多種的組合。

28、在一些實施例中，所述輸出匹配網(wǎng)絡為l型匹配網(wǎng)絡、t型匹配網(wǎng)絡或π型匹配網(wǎng)絡中的任意一種或多種的組合。

29、第二方面，本發(fā)明的實施例還提供一種射頻前端模組，包括如上所述的射頻功率放大器。

30、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例提供的射頻功率放大器中的峰值電壓限制電路連接偏置電路的輸出端和射頻功率放大單元電路的輸出端，峰值電壓限制電路優(yōu)選包括第一晶體管，以及順次串聯(lián)的第一電阻、第一二極管管組、第二二極管組和第二電阻，在起到峰值電壓限制作用的同時，減小峰值電壓限制電路對主體功放性能的惡化。