一種寬帶射頻功率放大器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)的射頻功率放大器，具有寬帶放大特性。因所述放大器驅(qū)動(dòng)級(jí)和功率級(jí)之間對(duì)不同頻率段獨(dú)立匹配，可以使放大器在更寬的頻段內(nèi)保持更優(yōu)的線性度等性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種寬帶射頻功率放大器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種功率放大器。

【背景技術(shù)】
[0002]射頻功率放大器(RFPA)廣泛應(yīng)用于無(wú)線通訊設(shè)備和電子系統(tǒng)的方方面面，如手機(jī)、路由器、平板電腦及其他各類(lèi)移動(dòng)終端等。在無(wú)線通訊中，已調(diào)制好的信號(hào)，需要通過(guò)功率放大器將信號(hào)放大到滿足需求的輸出功率后通過(guò)天線等其他組件發(fā)送出去。隨著無(wú)線通訊的發(fā)展，特別是3G/4G移動(dòng)通訊的大規(guī)模普及，對(duì)通訊系統(tǒng)提出了更高的要求。3G/4G許多頻段處于相鄰頻率，若均做成單頻功率放大器，會(huì)造成很大的成本和空間壓力。
[0003]傳統(tǒng)的寬帶功率放大器電路如圖1所示，簡(jiǎn)單的將兩個(gè)不同頻段的單頻功率放大器同個(gè)基板組合在一起，當(dāng)頻段I工作時(shí)，輸入信號(hào)從通道一進(jìn)入，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)級(jí)DAl和功率級(jí)PAl輸出，當(dāng)頻段2工作時(shí)，輸入信號(hào)從通道二進(jìn)入，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)級(jí)DA2和功率級(jí)PA2輸出。
[0004]由于當(dāng)今移動(dòng)終端越來(lái)越最求小、輕、薄，同時(shí)要求成本低廉，因此為確保不降低移動(dòng)終端品質(zhì)的情況下，簡(jiǎn)化功率放大器設(shè)計(jì)，拓寬功率放大器帶寬，提高集成度已經(jīng)成為功率放大器非常重要的設(shè)計(jì)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種寬帶功率放大器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中寬帶放大器設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本高的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出方案如下:
一種寬帶功率放大器，包括:第一通路，用于頻段一；第二通路，用于頻段二。
[0007]優(yōu)選的，還包括:
分別與所述第一通路及第二通路相連的控制電路，用于控制所述第一通路及第二通路的偏置電壓，同時(shí)用于控制所述開(kāi)關(guān)的通斷，以使所述多模功率放大器實(shí)現(xiàn)高功率模式、中功率模式，低功率模式及其他功率模式。
[0008]分別與所述第一通路及第二通路相連的供電電路。
[0009]連接于所述供電電路與所述第一通路的第一匹配網(wǎng)絡(luò)，用于通直流隔交流或者變換阻抗。
[0010]連接于所述供電電路與所述第二通路的第二匹配網(wǎng)絡(luò)，用于通直流隔交流或者變換阻抗。
[0011]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開(kāi)的功率放大器，所述用于頻段一的第一通路和頻段二的第二通路，當(dāng)頻段一工作時(shí)，開(kāi)關(guān)SI打開(kāi)，S2關(guān)閉，電源Vddl供電，Vdd2接地，此時(shí)級(jí)間匹配電路3形成兩級(jí)LC匹配網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)頻段二工作時(shí)，開(kāi)關(guān)S2打開(kāi)，SI關(guān)閉，電源Vdd2供電，Vddl接地，此時(shí)級(jí)間匹配電路3中，L2和C4形成LC匹配網(wǎng)絡(luò)，LI和C3形成并聯(lián)諧振到地網(wǎng)絡(luò)。
[0012]設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)先調(diào)節(jié)L2和C4的LC匹配網(wǎng)絡(luò)，使得頻段二對(duì)應(yīng)的級(jí)間匹配阻抗達(dá)到最優(yōu)值，然后通過(guò)LI和C3的LC匹配網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)兩級(jí)LC匹配使得頻段一對(duì)應(yīng)的級(jí)間阻抗到達(dá)最優(yōu)值。由于可以分段匹配兩個(gè)頻段的級(jí)間阻抗，從而拓寬放大器的工作頻帶。兩個(gè)頻帶共用功率級(jí)PA，簡(jiǎn)化了輸出匹配，減小了器件尺寸，提高集成密度，降低成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的功率放大器電路圖。
[0015]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的功率放大器電路圖。
[0016]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例公開(kāi)的功率放大器電路圖。
[0017]圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例公開(kāi)的功率放大器電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]本發(fā)明提供了一種功率放大器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中低功率輸出時(shí)效率有待提高的問(wèn)題。
[0020]具體的，如圖2所示，包括:第一通路，用于頻段一；第二通路，用于頻段二具體的工作原理為:
當(dāng)頻段二工作時(shí)，CMOS控制電路子模塊給通路二的驅(qū)動(dòng)級(jí)DA2及功率級(jí)PA提供偏置，通路一驅(qū)動(dòng)級(jí)DAl偏置為OV，同時(shí)控制開(kāi)關(guān)SI關(guān)閉，開(kāi)關(guān)S2打開(kāi)，同時(shí)電源Vddl接地，Vdd2供電。
[0021]此時(shí)，對(duì)于頻段二，級(jí)間匹配電路3變成由C4和L2組成的LC匹配網(wǎng)絡(luò)及C3和LI組成的串聯(lián)到地諧振網(wǎng)絡(luò)組成，C4和L2由所需最佳級(jí)間匹配阻抗確定，C3與LI組成的諧振網(wǎng)絡(luò)諧振頻率遠(yuǎn)離工作頻帶，可不做考慮。當(dāng)頻段一工作時(shí)，CMOS控制電路子模塊給通路一的驅(qū)動(dòng)級(jí)DAl及功率級(jí)PA提供偏置，通路二驅(qū)動(dòng)級(jí)DA2偏置為0V，同時(shí)控制開(kāi)關(guān)S2關(guān)閉，開(kāi)關(guān)SI打開(kāi)，同時(shí)電源Vdd2接地，Vddl供電。
[0022]此時(shí)，對(duì)于頻段一，級(jí)間匹配電路3變成由C4和L2組成的LC匹配網(wǎng)絡(luò)及C3和LI組成LC匹配網(wǎng)絡(luò)兩段匹配組成，C4和L2的值已經(jīng)確定，通過(guò)調(diào)節(jié)C3與LI的值，將級(jí)間阻抗匹配到頻段一所需的最佳阻抗。
[0023]綜上所述，頻段二的級(jí)間匹配由C4和L2組成的LC匹配網(wǎng)絡(luò)確定，頻段一的級(jí)間匹配在頻段二確定的C4和L2的基礎(chǔ)上，通過(guò)C3和LI組成的LC匹配網(wǎng)絡(luò)確定，這樣，就拓寬了級(jí)間匹配的帶寬，從而拓寬整個(gè)放大器的可工作頻帶。
[0024]本實(shí)施例提供的功率放大器，由于共用了輸出功率級(jí)PA，簡(jiǎn)化了輸出匹配部分的設(shè)計(jì)，同時(shí)。簡(jiǎn)化了級(jí)間匹配電路，從而簡(jiǎn)化了整個(gè)放大器的設(shè)計(jì)，降低了成本。
[0025]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了另外一種功率放大器，如圖3所示，包括:
第一通路，用于頻段一；第二通路，用于頻段二。
[0026]具體的，當(dāng)頻段一和頻段二所對(duì)應(yīng)頻率相差不遠(yuǎn)時(shí)，上述實(shí)施方式中輸入匹配電路I和匹配電路二可以合并成一個(gè)匹配電路，即圖3中匹配電路1，并置于開(kāi)關(guān)SI和S2之
[0027]本實(shí)施例內(nèi)其他元器件的連接及具體的工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再贅述。
[0028]本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了另外一種功率放大器，如圖4所示，包括:
第一通路，用于頻段一；第二通路，用于頻段二。
[0029]具體的，當(dāng)頻段一和頻段二所對(duì)應(yīng)頻率相差不遠(yuǎn)且對(duì)輸入隔離未作要求時(shí)，可以省去開(kāi)關(guān)SI和S2。
[0030]本實(shí)施例內(nèi)其他元器件的連接及具體的工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種寬帶功率放大器，其特征在于，包括:第一通路，頻段一通路；第二通路，頻段二通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模功率放大器，其特征在于，還包括: 分別與所述第一通路及第二通路相連的開(kāi)關(guān)，用以控制頻段一或頻段2的導(dǎo)通和關(guān)斷； 該開(kāi)關(guān)輸入端接輸入信號(hào)，輸出端分別通過(guò)匹配電路I和匹配電路2連接第一通路的驅(qū)動(dòng)管DAl和第二通路的驅(qū)動(dòng)管DA2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模功率放大器，其特征在于，分別與所述第一通路及第二通路相連的控制電路，用于控制所述第一通路及第二通路的偏置電壓，同時(shí)用于控制所述開(kāi)關(guān)的通斷，以使所述功率放大器不同頻段相對(duì)獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)級(jí)間寬帶匹配； 連接于所述開(kāi)關(guān)與所述第一通路驅(qū)動(dòng)管DAl的匹配網(wǎng)絡(luò)1，用于輸入匹配； 連接于所述開(kāi)關(guān)與所述第一通路驅(qū)動(dòng)管DA2的匹配網(wǎng)絡(luò)2，用于輸入匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模功率放大器，其特征在于，分別與所述第一通路及第二通路相連的供電電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模功率放大器，其特征在于，分別與所述第一通路及第二通路相連的功率級(jí)PA。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述多模功率放大器，其特征在于，連接于所述供電電路與所述第一通路和第二通路的匹配網(wǎng)絡(luò)3，用于通直流隔交流或者變換阻抗。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述多模功率放大器，其特征在于，所述第一通路和第二通路通過(guò)匹配網(wǎng)絡(luò)3與功率管PA的輸入端相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述多模功率放大器，其特征在于，所述第一通路包括: 輸入端作為所述第一通路輸入端的驅(qū)動(dòng)級(jí)；所述驅(qū)動(dòng)級(jí)的供電端與所述供電電路相連；所述驅(qū)動(dòng)級(jí)的控制端與所述控制電路相連； 輸入端與所述驅(qū)動(dòng)級(jí)輸出端相連的功率級(jí)PA ;所述功率級(jí)的供電端與所述供電電路相連；所述功率級(jí)的控制端與所述控制電路相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述多模功率放大器，其特征在于，所述第二通路包括: 輸入端作為所述第二通路輸入端的驅(qū)動(dòng)級(jí)；所述驅(qū)動(dòng)級(jí)的供電端與所述供電電路相連；所述驅(qū)動(dòng)級(jí)的控制端與所述控制電路相連； 輸入端與所述驅(qū)動(dòng)級(jí)輸出端相連的功率級(jí)PA ;所述功率級(jí)的供電端與所述供電電路相連；所述功率級(jí)的控制端與所述控制電路相連。
【文檔編號(hào)】H03F1/42GK104485904SQ201510000165
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2015年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月3日
【發(fā)明者】鄧金亮, 章國(guó)豪, 周勇 申請(qǐng)人:廣州鈞衡微電子科技有限公司