一种具有增益调节功能的射频功率放大器输出电路的制作方法

本实用新型涉及一种射频功率放大器输出电路，尤其涉及一种具有增益调节功能的射频功率放大器输出电路。

背景技术：

随着3G 移动通信的深入发展和4G 移动通信时代的来临，移动终端利用同一功率放大器（Power Amplifier）实现多模式工作已经成为趋势。其中，不同的工作模式要求功率放大器具有不同的增益，因此，在对移动终端的工作模式进行切换的同时，也需要相应功率放大器的增益进行调节。但是目前的射频功率放大器的增益调节电路需要对多种工艺进行整合，导致整个电路的复杂度升高，电路集成度下降以及电路生产成本升高。

在信号传输过程中，为了防止信号衰减过快从而影响信号的传输距离，通常都需要将信号经过射频功率放大器放大后再发射出去。而在设计射频功率放大器时，往往需要考虑到射频功率放大器的非线性特征使得输出不仅包含基波信号，同时还存在各项谐波，谐波幅度大小与基波信号大小成一定比例关系。在功率放大器中，由于基波功率比较大，因此谐波功率也比较大，如果谐波功率过大将对系统造成不可忽略的影响。而且由于射频功率放大器需要工作在高频状态，所以放大器内部的漏极和源极电容会对射频功率放大器的输出信号呈现选频特性，从而降低了功率放大器的输出频宽和功率放大器的效率。虽然上述问题已经在现有技术中报道了多种解决方案，但是同时解决上述问题以及现有增益调节电路的不足的问题的方案尚未有人提出。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有增益调节功能的射频功率放大器输出电路，解决了目前尚未有人提出同时解决谐波功率过大对系统造成的影响、漏极源极电容降低了功率放大器的输出频宽以及效率和现有增益调节电路不足的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有增益调节功能的射频功率放大器输出电路，它包括射频功率放大器、射频输入端、增益调节电路和射频输出电路；射频输入端与射频功率放大器的栅极连接；增益调节电路连接在射频功率放大器的输入端栅极与输出端漏极之间；射频输出电路与射频功率放大器的输出端漏极连接。

增益调节电路包括反馈电路、开关控制电路、电感L5和射频输出端；射频输入端与所述反馈电路的输入端连接；反馈电路的输出端与开关控制电路的输入端连接；开关控制电路的输出端与电感L5的输入端连接；电感L5的输出端与射频输出端连接。

反馈电路包括电容C5和电阻R1；电容C5和电阻R1之间串联，串联后电容C5的输入端与射频输入端连接，串联后电阻R1的输出端与所述L5的输入端连接；电感L6与电容C5之间并联，并联后的一端与射频输入端连接，另一端与电阻R1连接，形成LC滤波电路。

开关控制电路包括V_ctrl控制电压、电阻R2和开关器件； V_ctrl控制电压的输出端与电阻R2的输入端连接；电阻R2的输出端与开关器件的输入端连接；开关器件的输出端与电感L5的输入端连接。

开关器件包括普通二极管、BE结二极管和BC结二极管中的一种。

射频输出电路包括电感L1、电容C5、射频输出端、至少三个电容和至少三个电感；射频功率放大器的输出端漏极与电感L1的输入端连接；电感L1的输出端与所述射频输出端连接；电感L2、电感L3和电感L4之间串联，串联后与电感L1并联，并联后的一端与射频功率放大器的输出端漏极连接，并联后的另一端与射频输出端连接；电容C2的一端与电感L2和电感L3的串联节点连接，另一端接地；电容C3的一端与电感L3和电感L4的串联节点连接，另一端接地；电容C4的一端与射频输出端连接，另一端接地；电容C5一端与射频功率放大器的输出端漏极连接，另一端与射频功率放大器的源极连接并接地。

本实用新型的有益效果是：一种具有增益调节功能的射频功率放大器输出电路，极大地提高了电路的集成度，降低了电路成本；能够有效提高输出信号的线性度，输出信号的频宽；具有电路结构简单，成本低的特点。

附图说明

图1为输出电路的电路图；

图2为输出电路的具体电路图；

图中，1-射频输入端，2-V_ctrl控制电压，3-射频功率放大器，4-射频输出端，5-增益调节电路，6-射频输出电路，7-反馈电路，8-开关控制电路。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种具有增益调节功能的射频功率放大器输出电路，它包括射频功率放大器3、射频输入端1、增益调节电路5和射频输出电路6；射频输入端1与射频功率放大器3的栅极连接；增益调节电路5连接在射频功率放大器3的输入端栅极与输出端漏极之间；射频输出电路6与射频功率放大器3的输出端漏极连接。

如图2所示，增益调节电路5包括反馈电路7、开关控制电路8、电感L5和射频输出端4；射频输入端1与所述反馈电路7的输入端连接；反馈电路7的输出端与开关控制电路8的输入端连接；开关控制电路7的输出端与电感L5的输入端连接；电感L5的输出端与射频输出端4连接。

反馈电路7包括电容C5和电阻R1；电容C5和电阻R1之间串联，串联后电容C5的输入端与射频输入端1连接，串联后电阻R1的输出端与所述L5的输入端连接；电感L6与电容C5之间并联，并联后的一端与射频输入端1连接，另一端与电阻R1连接，形成LC滤波电路。

开关控制电路8包括V_ctrl控制电压2、电阻R2和开关器件； V_ctrl控制电压2的输出端与电阻R2的输入端连接；电阻R2的输出端与开关器件的输入端连接；开关器件的输出端与电感L5的输入端连接。

开关器件包括普通二极管、BE结二极管和BC结二极管中的一种。

射频输出电路6包括电感L1、电容C5、射频输出端4、至少三个电容和至少三个电感；射频功率放大器3的输出端漏极与电感L1的输入端连接；电感L1的输出端与所述射频输出端4连接；电感L2、电感L3和电感L4之间串联，串联后与电感L1并联，并联后的一端与射频功率放大器3的输出端漏极连接，并联后的另一端与射频输出端4连接；电容C2的一端与电感L2和电感L3的串联节点连接，另一端接地；电容C3的一端与电感L3和电感L4的串联节点连接，另一端接地；电容C4的一端与射频输出端4连接，另一端接地；电容C5一端与射频功率放大器3的输出端漏极连接，另一端与射频功率放大器3的源极连接并接地。

优选地，不同的开关器件适用于不同级的射频功率放大器，可以根据实际需求进行选择。当开关器件导通时，射频功率放大器3的反馈电路导通，即反馈有效，此时，部分从该射频功率放大器3输出端漏极输出的射频信号进入反馈电路中，因此，该射频功率放大器3 处于低增益工作模式。当开关器件断开时，射频功率放大器3的反馈电路断开即反馈无效，此时，从该射频功率放大器3输入端栅极进入的射频信号全部经射频功率放大器3进行放大，因此，该射频功率放大器3处于高增益工作模式。如此一来，通过开关器件控制反馈电路的断开或导通，可以实现射频功率放大器3在高增益工作模式和低增益工作模式之间进行切换。反馈电路包括电容C5和电阻R1组成的RC串联电路，以及电感L6和电容C5组成的LC并联电路，LC并联电路能够对射频输入信号进行滤波处理，滤除掉不需要的频率信号只对需要的频率信号进行放大；使得反馈电路在具备使射频功率放大器3对高低增益进行调节切换的同时，还能进行频率信号的选择；提高了电路的集成度和功能性，降低了电路的成本和复杂度。

电感L2和电容C2组成可调的二次谐波或三次谐波的谐振网络，通过形成对二次谐波或者三次谐波的低阻抗，使二次谐波或者三次谐波在该谐振网络上虑除。还可以通过调节电感L2或者电容C2的大小来实现是二次谐波还是三次谐波的选择。电感L2同时又与电感L3和电容C3形成漏极源极电容C5的并联基波谐振网络，通过电感L3、电感L2和电容C3在基波频率上形成与漏极源极电容C5的谐振，从而降低该漏极源极电容C5的电抗，提高射频功率放大器的输出频宽和功率放大效率。同时电容C3可选择为一种较大电容值的电容，使得电容C3的谐振频率远小于基波频率，就使得并联谐振网络对基波的电抗变得非常大，基波在该并联谐振网络上西鞥城开路，无法导通，减少了基波的损耗。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。