專利名稱：射頻功率放大器效率的增強(qiáng)方法及其效率增強(qiáng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射頻功率放大器的效率增強(qiáng)方法，本發(fā)明還涉及一 種射頻功率放大器的效率增強(qiáng)電路。
背景技術(shù)：
射頻功率放大器廣泛應(yīng)用在各種無線通訊設(shè)備及電子系統(tǒng)中，例如 手機(jī)、移動終端等，它是實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)年P(guān)鍵部件，用于將已調(diào)制的射 頻信號放大到一定的功率值，再傳輸給天線發(fā)射出去。射頻功率放大器 作為無線收發(fā)機(jī)中功耗最大的模塊，它的效率就決定了整個收發(fā)機(jī)的效 率，對于像手機(jī)這種手持設(shè)備來說，射頻功率放大器的效率就直接決定 了手機(jī)電池的使用時間。射頻功率放大器的效率一般用功率附加效率
(Power Anded Efficiency, PAE，本發(fā)明所述的效率均為功率附加效率) 來表征，它定義為輸出功率P。ut與輸入功率Pin的差值與電源消耗功率 Pdc的比，即層=尸。"'—《"。
在3G通信系統(tǒng)中，由于采用的是非恒定包絡(luò)調(diào)制，信號在幅度上包 含信息，這就要求射頻功率放大器是一個線性功率放大器，因而通常都 讓其偏置于高線性度的A類或AB類放大狀態(tài)，在最大輸出功率Pout 二 28dBm時，這類射頻功率放大器的效率只有35%，輸出功率較低時效率更 低。因此在需要數(shù)據(jù)高速傳送的3G通信系統(tǒng)中，提高射頻功率放大器的 效率對于延長電池的使用時間更顯得尤為關(guān)鍵?，F(xiàn)有的提高射頻功率放大器效率的方法主要通過改變射頻功率放大 器的偏置狀態(tài)和在射頻功率放大器輸出端增加諧振網(wǎng)絡(luò)改變輸出諧波阻 抗來實(shí)現(xiàn)。
首先，由于3G通信系統(tǒng)要求射頻功率放大器是一個線性放大器，使 得射頻功率放大器通常都偏置于高線性度的A類或AB類放大狀態(tài)，因而 通過改變射頻功率放大器偏置狀態(tài)的方法在保證線性度的前提下對效率 的提高非常有限。
其次，在射頻功率放大器的輸出端加LC諧振網(wǎng)絡(luò)，通過調(diào)節(jié)射頻功 率放大器的諧波阻抗，使得當(dāng)功率放大器中的晶體管上的電壓達(dá)到最大值 時而流過其上面的電流禎控制到最小值，這樣可以減小晶體管自身的功率 損耗，從而達(dá)到提高功率放大器效率的目的。采用現(xiàn)有提高效率的方法對 于應(yīng)用于3G系統(tǒng)的射頻功率放大器來說還是不夠的，因?yàn)閷τ诜呛愣ò?絡(luò)信號，線性射頻功率放大器不能被推至壓縮區(qū)，而必須采用功率回退法 使射頻功率放大器工作于線性區(qū)，回退越多，線性越好，但射頻功率放大 器的效率也越低，通?；赝撕蟮木€性效率降到30%左右，這使得僅采用現(xiàn) 有技術(shù)很難滿足3G標(biāo)準(zhǔn)對射頻功率放大器效率的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種射頻功率放大器的效率增強(qiáng)方法，以滿 足3G標(biāo)準(zhǔn)對射頻功率放大器的要求，同時，本發(fā)明還提供一種射頻功率 放大器的效率增強(qiáng)電路。
為了兼顧效率與線性度，射頻功率放大器通常偏置于AB類工作狀態(tài)， 針對AB類工作狀態(tài)的特點(diǎn)，隨著輸入功率的增加，輸出功率與直流電流同步增加，由效率公式^￡ =P。w-&可知，控制直流功耗有助于提高射頻 功率放大器的效率。
基于上述描述，本發(fā)明提出了一種射頻功率放大器效率的增強(qiáng)方法， 該方法利用一個檢測電路來檢測電流或功率，然后通過一個控制電路產(chǎn)生 一個控制信號來調(diào)節(jié)射頻功率放大器的偏置電路，用以逐步減緩射頻功率 放大器的電流隨輸入功率的增加，或者，當(dāng)電流或輸入功率達(dá)到一定值時 再減緩電流隨輸入功率的增加。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第二發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種射頻功率放大器的 效率增強(qiáng)電路，該電路包括，
一個檢測電路，用以檢測所述功率放大器的電流或功率，
一個控制電路，該控制電路連于所述檢測電路和下述的偏置電路之 間，用以根據(jù)檢測電路來產(chǎn)生控制信號，
一個偏置電路，與所述射頻功率放大器相連，能被前級的控制信號所 調(diào)節(jié)，用以逐步減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功率的增加，或者，當(dāng) 電流或輸入功率達(dá)到一定值時再減緩電流隨輸入功率的增加。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述檢測電路用以檢測射頻功率放大器的 電流。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述的射頻功率放大器具有第一級放大器 和第二級放大器，所述的檢測電路用以檢測第一級放大器的電流，所述的 偏置電路為第二放大器的偏置電路。該電路能夠逐步減緩射頻功率放大器 的電流隨輸入功率的增加，或者，當(dāng)電流達(dá)到一定值時再減緩其隨輸入功 率的增加，以達(dá)到提高射頻功率放大器效率的目的?；谕瑯拥脑?，也可以將該效率增強(qiáng)電路設(shè)置為，通過檢測第二級放大器的電流來控制第一 級放大器的偏置電路，或通過檢測整個射頻功率放大器的電流來控制其中 一級的偏置電路。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述的檢測電路用以檢測射頻功率放大器 的輸出功率，從而逐步減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功率的增加，或 者，當(dāng)輸出功率達(dá)到一定值時再減緩電流隨輸入功率的增加。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述的射頻功率放大器具有第一級放大器 和第二級放大器，所述的檢測電路用以檢測第一級放大器的輸出功率，所 述的偏置電路為第二放大器的偏置電路。該電路能夠逐步減緩射頻功率放 大器的電流隨輸入功率的增加，或者，當(dāng)輸入功率達(dá)到一定值時再減緩電 流隨輸入功率的增加。
與以往技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明通過檢測射頻功率 放大器的電流或功率來調(diào)節(jié)偏置電路以提高射頻功率放大器效率的方法 在提高射頻功率放大器效率的同時，也能有效的改善射頻功率放大器的 線性度。2、本發(fā)明提出的效率增強(qiáng)技術(shù)能很好的與現(xiàn)有效率增強(qiáng)技術(shù)相 結(jié)合使用，以更好地提高射頻功率放大器的效率。


圖1為第1實(shí)施例的電路圖，其通過檢測電流來調(diào)節(jié)偏置電路；
圖2為第2實(shí)施例的電路圖，其通過檢測第一級放大器的電流來調(diào) 節(jié)第二級放大器的偏置電路。
圖3為第3實(shí)施例的電路圖，其通過檢測輸出功率來調(diào)節(jié)偏置電路;
圖4為第4實(shí)施例的電路圖，其通過檢測輸入功率，或者是前一級放大器的輸出功率來調(diào)節(jié)偏置電路。
具體實(shí)施例方式
圖l為本發(fā)明第l實(shí)施例的電路圖。如圖，射頻功率放大器PA連于 輸入信號RFin與輸出信號RFout之間，并與電流檢測電路的輸入端和偏 置電路的輸出端相連，電流檢測電路的輸出端與控制電路的輸入端相連， 控制電路的輸出端則與偏置電路輸入端相連，電感Ll分別與PA的輸出 端和電源VCC相連。該實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式是首先利用電流檢測電路檢測 射頻功率放大器的電流，然后傳遞給控制電路產(chǎn)生一個控制信號，再由 控制信號調(diào)節(jié)偏置電路，從而逐歩減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功 率的增加，或者是，當(dāng)電流達(dá)到一定值時再減緩其隨輸入功率的增加， 以達(dá)到提高射頻功率放大器效率的目的。
圖2為本發(fā)明第2實(shí)施例的電路圖。如圖，射頻功率放大器的第一 級PA1與第二級PA2串接于輸入信號RFin與輸出信號RFout之間，電感 Ll連接于射頻功率放大器的PA1輸出端與電源VCC1之間，電感L2連接 于PA2的輸出端與電源VCC2之間，電流檢測電路的輸入端與PA1相連， 輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端與偏置電路的輸入 端相連，偏置電路的輸出端再與PA2相連。該實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式為先利 用電流檢測電路檢測第一級放大器的電流，然后傳遞給控制電路產(chǎn)生一 個控制信號，再由控制信號調(diào)節(jié)第二級放大器的偏置電路，從而逐步減 緩射頻功率放大器的電流隨輸入功率的增加，或者是，當(dāng)電流達(dá)到一定 值時再減緩其隨輸入功率的增加，以達(dá)到提高射頻功率放大器效率的目 的。基于同樣的原理也可以檢測第二級放大器的電流來控制第一級放大 器的偏置電路，或者是，檢測整個射頻功率放大器的電流來控制其中某一級的偏置電路，以達(dá)到提高整個射頻功率放大器效率的目的。
圖3為本發(fā)明第3實(shí)施例的電路圖。如圖，射頻功率放大器PA接于 輸入信號RFin與功率檢測電路之間，功率檢測電路再分別與控制電路的 輸入端、電感Ll和輸出信號RFout相連，控制電路的輸出端與偏置電路 的輸入端相連，而偏置電路的輸出端再與PA相連，射頻功率放大器的扼 流電感L1另一端與電源vccii接。該實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式為首先利用功率 檢測電路檢測輸出功率，然后傳遞給控制電路產(chǎn)生一個控制信號，再由 控制信號調(diào)節(jié)偏置電路，從而逐步減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功 率的增加，或者是，當(dāng)輸出功率達(dá)到一定值時再減緩電流隨輸入功率的 增加，以達(dá)到提高射頻功率放大器效率的目的。
圖4為本發(fā)明第4種實(shí)施例的電路圖。如圖，射頻功率放大器PA接 于功率檢測電路和輸出信號RFout之間，功率檢測電路又分別與輸入信 號RFin和控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端與偏置電路的輸入 端相連，偏置電路的輸出端再與PA相連，電感L1分別與PA的輸出端與 電源VCC相連。該實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)方式為先利用功率檢測電路檢測射頻功 率放大器的輸入功率，或者是前一級放大器的輸出功率，然后其傳遞給 控制電路產(chǎn)生一個控制信號，再由控制信號調(diào)節(jié)射頻功率放大器的偏置 電路，從而逐步減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功率的增加，或者是， 當(dāng)輸入功率達(dá)到一定值時再減緩電流隨輸入功率的增加，以達(dá)到提高射 頻功率放大器效率的目的。
以上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施方案，需說明的是，在未脫離本發(fā)明 構(gòu)思前提下對其所做的任何微小變化及等同替換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1、一種射頻功率放大器效率的增強(qiáng)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(1)通過一個檢測電路來檢測電流或功率；(2)當(dāng)電流或功率達(dá)到一定值時，通過一個控制電路產(chǎn)生一個控制信號來調(diào)節(jié)射頻功率放大器的偏置電路，從而逐步減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功率的增加，或者，當(dāng)電流或功率達(dá)到一定值時再減緩電流隨輸入功率的增加。
2、 一種射頻功率放大器的效率增強(qiáng)電路，其特征在于，所述效率增強(qiáng)電 路包括，一個檢測電路，用以檢測所述功率放大器的電流或功率；一個控制電路，該控制電路連于所述檢測電路和下述的偏置電路之 間，用以根據(jù)檢測電路的狀態(tài)來產(chǎn)生控制信號；一個偏置電路，與所述射頻功率放大器相連，能被所述控制電路產(chǎn)生 的控制信號所調(diào)節(jié)，用以逐步減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功率的增 加，或者，當(dāng)電流或輸入功率達(dá)到一定值時再減緩電流隨輸入功率的增加。
3、 如權(quán)利要求2所述的射頻功率放大器的效率增強(qiáng)電路，其特征在于， 所述檢測電路用以檢測射頻功率放大器的電流。
4、 如權(quán)利要求2所述的射頻功率放大器的效率增強(qiáng)電路，其特征在于， 所述的射頻功率放大器具有第一級放大器和第二級放大器，所述的檢測電 路用以檢測第一級放大器的電流，所述的偏置電路為第二放大器的偏置電 路。
5、 如權(quán)利要求2所述的射頻功率放大器的效率增強(qiáng)電路，其特征在于， 所述的檢測電路用以檢測射頻功率放大器的輸出功率。
6、 如權(quán)利要求2所述的射頻功率放大器的效率增強(qiáng)電路，其特征在于， 所述的射頻功率放大器具有第一級放大器和第二級放大器，所述的檢測電 路用以檢測第一級放大器的輸出功率，所述的偏置電路為第二放大器的偏
全文摘要
一種射頻功率放大器的效率增強(qiáng)方法及其效率增強(qiáng)電路，該方法利用一個檢測電路來檢測電流或功率，然后通過一個控制電路產(chǎn)生一個控制信號來調(diào)節(jié)射頻功率放大器的偏置電路，從而逐步減緩射頻功率放大器的電流隨輸入功率的增加，或者，當(dāng)電流或功率達(dá)到一定值時再減緩電流隨輸入功率的增加；本發(fā)明在提高射頻功率放大器效率的同時，也能有效地改善射頻功率放大器的線性度，而且本發(fā)明能夠能很好的與現(xiàn)有效率增強(qiáng)技術(shù)相結(jié)合使用，以更好地提高射頻功率放大器的效率。
文檔編號H04B7/005GK101651477SQ20091019210
公開日2010年2月17日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者彭鳳雄 申請人:惠州市正源微電子有限公司