射频功率放大器电路及射频发射机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及射频通信领域，尤其涉及一种射频功率放大器电路及射频发射机。
【背景技术】
[0002]在现代的无线射频通信技术中，功率放大器(Power Amplifier，PA)是把要发射的信号进行功率放大的器件，是射频发射机中必不可少的器件。功率放大器在启动或者关闭的过程中，如果功率变化速度过快，功率放大器的发射频谱上会出现其他频点的干扰信号，从而影响其他设备的正常运行，降低整个通信系统的性能。
[0003]参照图1，给出了现有的一种功率放大器输入端负载电路的结构示意图，包括一个可变电流源以及一个负载电阻I。可变电流源的输出电流经过负载电阻&后，得到功率放大器的功率控制模拟信号的电压Vramp如图2所示。图2中，t0?tl时刻，功率放大器开启，可变电流源的输出电流值逐渐增大，Vramp逐渐上升。在t2?t3时刻，功率放大器关闭，可变电流源的输出电流值逐渐减小，Vramp逐渐降低。从图2中可以得知，通过采用可变电流源逐渐增加输出电流值，可以使得功率放大器的输入端电压升高变得缓慢，从而可以有效地改善功率放大器的频谱。
[0004]但是，从图2中可以得知，虽然Vramp整体上实现了缓变，但是Vramp的变化速度仍然较快，导致功率放大器的开启和关闭速度较快，从而存在频谱泄露的情况。
【发明内容】
[0005]本发明实施例解决的问题是通过减缓功率放大器的功率控制模拟信号的电压Vramp变化速度，使得功率放大器的输出功率缓慢变化，从而减少频谱泄露。
[0006]为解决上述问题，本发明实施例提供一种射频功率放大器电路，包括:可变电流源、负载电路以及功率放大器，其中:
[0007]所述可变电流源，与所述负载电路耦接，适于向所述负载电路输出电流；
[0008]所述负载电路，包括:第一电阻、第二电阻、非线性器件以及第一稳压二极管，所述第一电阻的第一端与所述可变电流源的输出端耦接，第二端与所述第一稳压二极管的阳极耦接；所述第二电阻的第一端与所述可变电流源的输出端耦接，第二端与所述非线性器件的第一端耦接；所述非线性器件的第二端与所述第一稳压二极管的阳极耦接；所述第一稳压二极管的阴极与地耦接；所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻的阻值；
[0009]所述功率放大器，第一输入端与所述负载电路的输出端耦接，第二输入端输入待发送的射频信号。
[0010]可选的，所述负载电路还包括:电容器件，所述电容器件的第一端与所述第二电阻的第一端耦接，第二端与地耦接。
[0011 ] 可选的，所述非线性器件为第一 NMOS管，所述第一 NMOS管的栅极与漏极与所述第二电阻的第二端耦接，源极与所述第一稳压二极管的阳极耦接。
[0012]可选的，所述非线性器件为第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阳极与所述第二电阻的第一端耦接，阴极与所述第一稳压二极管的阳极耦接。
[0013]可选的，所述可变电流源为电流型数模转换器。
[0014]可选的，所述功率放大器包括:第一电感、第二 NMOS管以及第三NMOS管，其中:
[0015]所述第一电感的第一端与预设电压源耦接，第二端与所述第二 NMOS管的漏极耦接；
[0016]所述第二NMOS管，栅极与所述负载电路输出端耦接，源极与所述第三NMOS管的漏极親接；
[0017]所述第三NMOS管，栅极与所述功率放大器的第二输入端耦接，源极与地耦接。
[0018]本发明实施例还提供了一种射频发射机，包括上述任一种所述的射频功率放大器电路、匹配网络以及天线，其中:所述匹配网络，第一端与所述功率放大器的输出端耦接，第二端与所述天线耦接。
[0019]与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点:
[0020]可变电流源向负载电路输出不同电流值的电流，负载电路上产生对应的不同电压值。负载电路中的第二电阻与非线性器件串联后，再与第一电阻并联，输入到功率放大器的电压等于第二电阻上的压降、非线性器件上的压降以及第一稳压二极管上的压降之和。当非线性器件上的电流增加时，非线性器件对应的电压并不随电流的增加而线性变化，非线性器件上的电压的变化幅度小于流经的电流值的变化幅度，因此可以减缓输入到功率放大器的电压变化速度，使得功率放大器的输出功率缓慢变化，从而减少频谱泄露。
[0021]进一步，第二电阻的第一端与电容器件的第一端耦接，电容器件的第二端与地耦接。在可变电流源的输出电流值发生突变时，利用电容器件的充放电效应，可以有效地避免功率放大器的驱动电压发生突变，进而避免因驱动电压突变而导致的功率放大器频谱泄Mo
【附图说明】
[0022]图1是现有的一种功率放大器输入端的结构示意图；
[0023]图2是现有的功率放大器的输入电压的变化示意图；
[0024]图3是本发明实施例中的一种射频功率放大器电路的结构示意图；
[0025]图4是本发明实施例中的另一种射频功率放大器电路的结构示意图；
[0026]图5是本发明实施例中的一种射频功率放大器对应的输入电压的变化示意图；
[0027]图6是本发明实施例中的一种射频发射机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]采用现有的功率放大器输入端负载电路，虽然功率控制模拟信号的电压Vramp整体上实现了缓变，但是Vramp的变化速度仍然较快，导致功率放大器的开启和关闭速度较快，从而存在频谱泄露的情况。
[0029]在本发明实施例中，可变电流源向负载电路输出不同电流值的电流，负载电路上产生对应的不同电压值。负载电路中的第二电阻与非线性器件串联后，再与第一电阻并联，输入到功率放大器的功率控制模拟信号的电压等于第二电阻上的压降、非线性器件上的压降以及第一稳压二极管上的压降之和。当非线性器件上的电流增加时，非线性器件对应的电压并不随电流的增加而线性变化，非线性器件上的电压的变化幅度小于流经的电流值的变化幅度，因此可以减缓输入到功率放大器的功率控制模拟信号的电压变化速度，使得功率放大器的输出功率缓慢变化，从而减少频谱泄露。
[0030]为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0031]参照图3，本发明实施例提供了一种射频功率放大器电路，包括:可变电流源301、负载电路302以及功率放大器303，其中:
[0032]可变电流源301的输出端与负载电路302耦接，适于向负载电路302输出不同电流值的电流。功率放大器303的第一输入端与负载电路302的输出端耦接。通过可变电流源301输出不同电流值的电流，在经过负载电路302后，生成对应的功率控制模拟信号，功率控制模拟信号的电压值为Vramp，且Vramp与可变电流源301的输出电流值相关，将功率控制模拟信号通过负载电路输出端输入到功率放大器303的第一输入端，功率放大器303在接收到功率控制模拟信号后，对第二输入端输入的待发送的射频信号RF Sig进行相应的功率放大操作。
[0033]在本发明实施例中，可变电流源301可以为电流型数模转换器(Idac)，电流型Idac可以包括多个输入端和一个输出端。多个输入端输入的信号不同，对应的输出电流值可以不同。可变电流源301的输出电流值可以与输入端输入的信号对应，通过控制多个输入端输入的信号，进而可以控制电流型Idac的输出电流值。
[0034]例如，电流型Idac包括8个输入端，每个输入端输入信号“ I ”或信号“0”，当8个输入端的输入信号均为“I”时，电流型Idac的输出电流值最大；当8个输入端的输入信号均为“O”时，电流型Idac的输出电流值最小。又如，当8个输入端的输入信号均为“I”时，电流型Idac的输出电流值最小；当8个输入端的输入信号均为“O”时，电流型Idac的输出电流值最大。
[0035]在本发明实施例中，负载电路302可以包括:第一电阻R1、第二电阻R2、非线性器件3023以及第一稳压二极管D1，其中:
[0036]第一电阻R1，第一端与可变电流源301的输