射頻功率放大器的增益控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種射頻功率放大器的增益控制電路，包括：射頻功率放大器、供電電源、電感、限流電阻、控制電源、電容以及反饋通路；其中，控制電源、限流電阻、電容以及反饋通路共同構(gòu)成反饋調(diào)控電路。當限流電阻的阻值很大，使得通過該限流電阻的電流可以忽略不計時，反饋通路兩端的電壓可以近似等于供電電源與控制電源的電壓之差，通過比較反饋通路兩端的電壓與各反饋支路中所有的二極管的導通電壓之和，即可控制各反饋支路的通斷，從而實現(xiàn)對射頻功率放大器增益的控制。由于供電電源的電壓不變，因此，通過調(diào)節(jié)控制電源的電壓即可實現(xiàn)對反饋通路兩端的電壓的控制，從而控制不同反饋支路的通斷，實現(xiàn)多種增益模式共存。
【專利說明】射頻功率放大器的增益控制電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及射頻功率放大器【技術領域】，更具體地說，涉及一種射頻功率放大器的增益控制電路。
【背景技術】
[0002]射頻功率放大器用于對調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號進行放大，是無線通信系統(tǒng)射頻前端不可或缺的關鍵模塊。隨著無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，對射頻功率放大器的集成度、平均效率的要求越來越高。多模多頻功率放大器一種可控制功率輸出級別的一類特殊的射頻功率放大器，此類射頻功率放大器能夠提供幾種功率輸出模式，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高集成度、高效率。但是射頻功率放大器要實現(xiàn)多種功率輸出模式，同時出于對線性度、效率等性能的考慮，往往需要對射頻功率放大器的增益進行調(diào)節(jié)。
[0003]當前最常用的增益控制方法為動態(tài)偏置電流控制技術，該控制技術通過調(diào)節(jié)偏置電流實現(xiàn)對增益的調(diào)節(jié)。但是這種控制技術對電流要求較高，電路實現(xiàn)較為復雜，難以實現(xiàn)多種增益模式共存。因此，如何設計一種簡單實用能實現(xiàn)多種增益模式共存的增益控制電路是本領域技術人員亟待解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實用新型提供一種射頻功率放大器的增益控制電路，以實現(xiàn)多種增益模式共存。
[0005]一種射頻功率放大器的增益控制電路，包括:射頻功率放大器、供電電源、電感、限流電阻、控制電源、電容以及反饋通路；
[0006]其中，所述反饋通路包括并聯(lián)連接的至少兩個反饋支路，兩個所述反饋支路分別為第一反饋支路和第二反饋支路，所述第一反饋支路包括第一電阻；所述第二反饋支路包括第二電阻和至少一個二極管，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的一端連接，且公共端作為所述反饋通路的輸入端，所述第二電阻的另一端連接所述二極管的陽極，所述二極管的陰極連接所述第一電阻的另一端，且公共端作為所述反饋通路的輸出端；
[0007]所述供電電源的正極通過所述電感連接所述反饋通路的所述輸入端，所述反饋通路的所述輸出端通過所述限流電阻連接所述控制電源的正極，所述供電電源的負極和所述控制電源的負極均連接接地端；
[0008]所述反饋通路的所述輸入端連接所述射頻功率放大器的輸出端，所述反饋通路的所述輸出端連接所述電容的正極板，所述電容的負極板連接所述射頻功率放大器的輸入端;
[0009]所述反饋通路與所述電容構(gòu)成反饋回路，通過比較所述反饋通路兩端的電壓與每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓之和，控制每個所述反饋支路的通斷，從而對所述射頻功率放大器的增益進行控制。
[0010]優(yōu)選的，每個所述反饋支路中所有的所述二極管均串聯(lián)連接。[0011]優(yōu)選的，每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓均相同。
[0012]優(yōu)選的，每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓均不同。
[0013]優(yōu)選的，所述射頻功率放大器為驅(qū)動級功率放大器。
[0014]優(yōu)選的，所述限流電阻的阻值不低于10千歐姆。
[0015]優(yōu)選的，還包括:匹配電路，所述匹配電路的輸入端用于輸入射頻信號，所述匹配電路的輸出端連接所述射頻功率放大器的輸入端，以使所述射頻功率放大器的所述射頻信號的輸入功率和所述射頻信號的輸出功率相匹配。
[0016]優(yōu)選的，所述第一電阻的阻值和所述第二電阻的阻值相同。
[0017]優(yōu)選的，所述電感為饋電電感。
[0018]優(yōu)選的，每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓之和均不同。
[0019]從上述的技術方案可以看出，本實用新型提供了一種射頻功率放大器的增益控制電路，包括:射頻功率放大器、供電電源、電感、限流電阻、控制電源、電容以及反饋通路；其中，控制電源、限流電阻、電容以及反饋通路共同構(gòu)成反饋調(diào)控電路。當限流電阻的阻值很大，使得通過該限流電阻的電流可以忽略不計時，反饋通路兩端的電壓可以近似等于供電電源與控制電源的電壓之差，通過比較反饋通路兩端的電壓與每個反饋支路中所有的二極管的導通電壓之和，即可控制各反饋支路的通斷，從而調(diào)節(jié)了反饋量，實現(xiàn)對射頻功率放大器增益的控制。由于供電電源的電壓不變，因此，通過調(diào)節(jié)控制電源的電壓即可實現(xiàn)對反饋通路兩端的電壓的控制，而反饋通路兩端的電壓的大小又可以控制不同反饋支路的通斷，從而實現(xiàn)了多種增益模式共存，且多種增益模式之間可以相互切換。因此，本實用新型只需一路控制信號即控制電源的電壓，就可以實現(xiàn)多增益模式共存，控制電路簡單實用，解決了現(xiàn)有技術中的難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本實用新型實施例公開的一種射頻功率放大器的增益控制電路的電路圖；
[0022]圖2為本實用新型實施例公開的另一種射頻功率放大器的增益控制電路的電路圖；
[0023]圖3為本實用新型實施例公開的另一種射頻功率放大器的增益控制電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]參見圖1，本實用新型實施例公開了一種射頻功率放大器的增益控制電路的電路圖，射頻功率放大器的增益控制電路包括:射頻功率放大器PAOdft電電源VCCO、電感LO、限流電阻R0、控制電源Vmode、電容⑶以及反饋通路I ;
[0026]其中:
[0027]反饋通路I包括并聯(lián)連接的至少兩個反饋支路，參見圖1，兩個反饋支路可以分別為第一反饋支路01和第二反饋支路02，第一反饋支路01包括第一電阻Rl ;第二反饋支路02包括第二電阻R2和第一二極管Dl，第二電阻R2的一端與第一電阻Rl的一端連接，且公共端A作為反饋通路I的輸入端，第二電阻R2的另一端連接第一二極管Dl的陽極，第一二極管Dl的陰極連接第一電阻Rl的另一端，且公共端B作為反饋通路I的輸出端。
[0028]需要說明的一點是，反饋通路I中包含的所有的反饋支路均是并聯(lián)連接，且每個反饋支路，除第一反饋支路01僅含有一個電阻(即第一電阻Rl)外，其他的反饋支路均包括一個電阻和至少一個二極管，例如圖1中的第N反饋支路04包括:第N電阻Rn和與第N電阻Rn串聯(lián)連接的若干個二極管，即在圖1中，第四二極管D4和第五二極管D5之間還連接有若干個二極管，而在上述敘述中，僅是通過第一反饋支路01和第二反饋支路02對反饋通路I中的內(nèi)部連接關系進行敘述而已。
[0029]并且，為進一步對反饋通路I中各反饋支路的連接關系進行說明，在圖1公開的實施例中，還公開了第三反饋支路03，第三反饋支路03包括:第三電阻R3、第二二極管D2和第三二極管D3，第三電阻R3的一端連接第二電阻R2與第一電阻Rl的公共端A，第三電阻R3的另一端連接第二二極管D2的陽極，第二二極管D2的陰極連接第三二極管D3的陽極，第三二極管D3的陰極連接第一二極管Dl與第一電阻Rl的公共端B。對于其他的反饋支路的連接關系，可以以此類推。
[0030]射頻功率放大器的增益控制電路總的電路連接關系，如下:
[0031]供電電源V(X0的正極通過電感LO連接反饋通路I的所述輸入端，反饋通路I的所述輸出端通過限流電阻RO連接控制電源Vmode的正極，供電電源VCCO的負極和控制電源Vmode的負極均連接接地端；
[0032]反饋通路I的所述輸入端連接射頻功率放大器PAO的輸出端，反饋通路I的所述輸出端連接電容⑶的正極板，電容⑶的負極板連接射頻功率放大器PAO的輸入端:
[0033]反饋通路I與電容⑶構(gòu)成反饋回路，通過比較反饋通路I兩端的電壓與每個反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓之和，控制每個所述反饋支路的通斷，從而對射頻功率放大器PAO的增益進行控制。
[0034]綜上可以看出，當限流電阻RO的阻值很大，使得通過該限流電阻RO的電流可以忽略不計時，反饋通路I兩端的電壓可以近似等于供電電源VCCO與控制電源Vmode的電壓之差，通過比較反饋通路I兩端的電壓與每個反饋支路中所有的二極管的導通電壓之和，即可控制各反饋支路的通斷，從而調(diào)節(jié)了反饋量，實現(xiàn)了對射頻功率放大器PAO增益的控制。由于供電電源VCCO的電壓不變，因此，通過調(diào)節(jié)控制電源Vmode的電壓即可實現(xiàn)對反饋通路I兩端的電壓的控制，而反饋通路I兩端的電壓的大小又可以控制不同反饋支路的通斷，從而實現(xiàn)了多種增益模式共存，且多種增益模式之間可以相互切換。因此，本實用新型只需一路控制信號即控制電源Vmode的電壓，就可以實現(xiàn)多增益模式共存，控制電路簡單實用，解決了現(xiàn)有技術中的難題。
[0035]并且，射頻功率放大器的增益控制電路在任意一種增益模式下，都可以將控制電源Vmode視為邏輯信號，因此使得對增益模式的調(diào)控更加精確。
[0036]在本實施例中，每個反饋支路中所有的二極管均串聯(lián)連接，并且，需要保證每個反饋支路中所有的二極管的導通電壓之和均不同。
[0037]當反饋通路I兩端的電壓不變時，各反饋支路的導通與各反饋支路中所有的二極管的導通電壓之和相關，而每個反饋支路中所有的二極管的導通電壓可以均相同，也可以均不同，或是有的二極管的導通電壓相同，有的導通電壓不同，二極管的導通電壓依據(jù)實際需要而定，本實用新型在此不做限定。
[0038]其中，本實施例中的射頻功率放大器PAO為驅(qū)動級功率放大器。
[0039]需要說明的一點是，限流電阻RO用于限制由供電電源V(X0、電感L0、反饋通路1、限流電阻R0、控制電源Vmode組成的回路中的電流，以使反饋通路I兩端的電壓近似等于供電電源VCXO與控制電源Vmode的電壓之差，從而實現(xiàn)只需一路控制信號即控制電源Vmode的電壓，就可以實現(xiàn)多增益模式共存的情況。因此，限流電阻RO的電阻很大，不低于10千歐姆。當然，限流電阻RO也可以采用其他的等效原件代替。
[0040]本實施例中的電感LO為饋電電感，用于防止射頻功率放大器PAO上的信號泄漏到供電電源VCXO，對供電電源VCXO造成干擾。
[0041]本領域技術人員可以理解的是，當反饋通路I中的各反饋支路導通時，反饋通路I總的電阻近似等于所有導通的反饋支路中反饋電阻(例如圖1中的第一電阻RU第二電阻R2、第三電阻R3和第N電阻Rn)并聯(lián)連接的總電阻值，而各反饋電阻的阻值可以相同也可以不同，例如第一電阻Rl和第二電阻R2的阻值可以相同，也可以不同。
[0042]本實施例中，還可以包括:匹配電路11，匹配電路11的輸入端用于輸入射頻信號，匹配電路11的輸出端連接射頻功率放大器PAO的輸入端，射頻功率放大器PAO的輸出端輸出射頻信號，匹配電路11可以使射頻功率放大器PAO的射頻信號的輸入功率和所述射頻信號的輸出功率相匹配。
[0043]當然，本實施例中也可以不包含匹配電路11，此時輸入到射頻功率放大器PAO的射頻信號是經(jīng)過匹配的射頻信號。
[0044]舉例說明射頻功率放大器的增益控制電路的具體工作原理，具體如下:
[0045]其中，圖2和圖3提供的實施例中均不包括匹配電路11，此時輸入到射頻功率放大器PAO的射頻信號均是經(jīng)過匹配的射頻信號。
[0046]實施例1，參見圖2，本實用新型實施例公開了另一種射頻功率放大器的增益控制電路的電路圖，射頻功率放大器的增益控制電路包括:射頻功率放大器PA0、供電電源VCC0、電感L0、限流電阻R0、控制電源Vmode、電容⑶以及反饋通路2 ;
[0047]其中，反饋通路2包括:并聯(lián)連接的第一反饋支路01和第二反饋支路02，第一反饋支路01包括第一電阻Rl ;第二反饋支路02包括第二電阻R2和第一二極管Dl，第二電阻R2的一端與第一電阻Rl的一端連接，且公共端C作為反饋通路2的輸入端，第二電阻R2的另一端連接第一二極管Dl的陽極，第一二極管Dl的陰極連接第一電阻Rl的另一端，且公共端D作為反饋通路2的輸出端；
[0048]供電電源V(X0的正極通過電感LO連接反饋通路2的所述輸入端，反饋通路2的所述輸出端通過限流電阻RO連接控制電源Vmode的正極，供電電源VCCO的負極和控制電源Vmode的負極均連接接地端；[0049]反饋通路2的所述輸入端連接射頻功率放大器PAO的輸出端，反饋通路2的所述輸出端連接電容⑶的正極板，電容⑶的負極板連接射頻功率放大器PAO的輸入端:
[0050]假設反饋通路2中第一二極管Dl的導通電壓為Vh，由于反饋通路2中只有第一二極管D1，因此，反饋通路2中所有的二極管的導通電壓之和為Vh，反饋通路2兩端的電壓為Δ Vcd,限流電阻RO為超大阻值電阻，通過反饋通路2中的電流可以忽略不計，此時反饋通路2兩端的電壓為Λ Vcd為供電電源V(X0和控制電源Vmode的電壓之差；
[0051 ] 輸入射頻信號進入射頻功率放大器PAO的輸入端，經(jīng)射頻功率放大器PAO放大后從輸出端輸出射頻信號；
[0052]當Λ Vcd < Vh時，第二反饋支路02不導通，此時只有第一反饋支路01導通，由于限流電阻RO為超大阻值電阻，射頻信號通過電容CO進入射頻功率放大器PAO的輸入端，形成反饋回路，反饋電阻為第一電阻Rl ；
[0053]當Λ Vcd > Vh時，第一反饋支路01和第二反饋支路02均導通，此時射頻信號通過第一反饋支路01和第二反饋支路02返回射頻功率放大器PAO的輸入端，形成反饋回路，反饋電阻近似為第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后的總電阻；
[0054]在供電電源V(X0的電壓固定不變的情況下，Λ Vcd由控制電源Vmode的電壓，通過調(diào)節(jié)控制電源Vmode的電壓值，即可控制該增益控制電路的反饋量，從而實現(xiàn)對兩種增益模式的切換。
[0055]實施例2，在圖2所示實施例的基礎上，參見圖3，本實用新型實施例公開了另一種射頻功率放大器的增益控制電路的電路圖，與實施例1不同的是，反饋通路3中還包括第三反饋支路03，第三反饋支路03包括:第三電阻R3、第二二極管D2和第三二極管D3，第三電阻R3的一端連接第二電阻R2與第一電阻Rl的公共端Ε，第三電阻R3的另一端連接第二二極管D2的陽極，第二二極管D2的陰極連接第三二極管D3的陽極，第三二極管D3的陰極連接第一二極管Dl與第一電阻Rl的公共端F ;其他電氣元件的連接關系同實施例1 ;
[0056]假設反饋通路3中第一二極管D1、第二二極管D2和第三二極管D3的導通電壓均相同，且為均為Vh，反饋通路3兩端的電壓為Λ Vef,限流電阻RO為超大阻值電阻，通過反饋通路3中的電流可以忽略不計，此時反饋通路3兩端的電壓為Λ Vef為供電電源V(X0和控制電源Vmode的電壓之差；
[0057]輸入射頻信號進入射頻功率放大器PAO的輸入端，經(jīng)射頻功率放大器PAO放大后從輸出端輸出射頻信號；
[0058]當Λ Vef < Vh時，第二反饋支路02和第三反饋支路03均不導通，此時只有第一反饋支路01導通，由于限流電阻RO為超大阻值電阻，射頻信號通過電容CO進入射頻功率放大器PAO的輸入端，形成反饋回路，反饋電阻為第一電阻Rl ；
[0059]當2Vh > Λ Vef > Vh時，第三反饋支路03不導通，第二反饋支路02和第一反饋支路01均導通，此時射頻信號通過第一反饋支路01和第二反饋支路02返回射頻功率放大器PAO的輸入端，形成反饋回路，反饋電阻近似為第一電阻Rl和第二電阻R2并聯(lián)后的總電阻；
[0060]當Λ Vef > 2Vh時，第一反饋支路01、第二反饋支路02和第三反饋支路03均導通，此時射頻信號通過第一反饋支路01、第二反饋支路02和第三反饋支路03返回射頻功率放大器PAO的輸入端，形成反饋回路，反饋電阻近似為第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3并聯(lián)后的總電阻；
[0061]在供電電源V(X0的電壓固定不變的情況下，Λ Vef由控制電源Vmode的電壓，通過調(diào)節(jié)控制電源Vmode的電壓值，即可控制該增益控制電路的反饋量，從而實現(xiàn)對三種增益模式的切換。
[0062]綜上可以看出，本實用新型只需一路控制信號即控制電源Vmode的電壓，就可以實現(xiàn)多增益模式共存，控制電路簡單實用，解決了現(xiàn)有技術中的難題。
[0063]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0064]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種射頻功率放大器的增益控制電路，其特征在于，包括:射頻功率放大器、供電電源、電感、限流電阻、控制電源、電容以及反饋通路； 其中，所述反饋通路包括并聯(lián)連接的至少兩個反饋支路，兩個所述反饋支路分別為第一反饋支路和第二反饋支路，所述第一反饋支路包括第一電阻；所述第二反饋支路包括第二電阻和至少一個二極管，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的一端連接，且公共端作為所述反饋通路的輸入端，所述第二電阻的另一端連接所述二極管的陽極，所述二極管的陰極連接所述第一電阻的另一端，且公共端作為所述反饋通路的輸出端； 所述供電電源的正極通過所述電感連接所述反饋通路的所述輸入端，所述反饋通路的所述輸出端通過所述限流電阻連接所述控制電源的正極，所述供電電源的負極和所述控制電源的負極均連接接地端； 所述反饋通路的所述輸入端連接所述射頻功率放大器的輸出端，所述反饋通路的所述輸出端連接所述電容的正極板，所述電容的負極板連接所述射頻功率放大器的輸入端； 所述反饋通路與所述電容構(gòu)成反饋回路，通過比較所述反饋通路兩端的電壓與每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓之和，控制每個所述反饋支路的通斷，從而對所述射頻功率放大器的增益進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，每個所述反饋支路中所有的所述二極管均串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓均相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓均不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，所述射頻功率放大器為驅(qū)動級功率放大器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，所述限流電阻的阻值不低于10千歐姆。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，還包括:匹配電路，所述匹配電路的輸入端用于輸入射頻信號，所述匹配電路的輸出端連接所述射頻功率放大器的輸入端，以使所述射頻功率放大器的所述射頻信號的輸入功率和所述射頻信號的輸出功率相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，所述第一電阻的阻值和所述第二電阻的阻值相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，所述電感為饋電電感。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增益控制電路，其特征在于，每個所述反饋支路中所有的所述二極管的導通電壓之和均不同。
【文檔編號】H03G3/20GK203608163SQ201320766086
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】鄧金亮, 周勇, 張旭光 申請人:廣州鈞衡微電子科技有限公司