一种可调增益功率放大器、增益调节方法及移动终端的制作方法

文档序号:9202388
一种可调增益功率放大器、增益调节方法及移动终端的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种可调增益功率放大器,还设及一种用于该可调增益功率放大器的 增益调节方法,同时还设及一种包含该可调增益功率放大器的移动终端,属于功率放大器
技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信技术的不断发展,各种各样的便携式无线通信设备得到了广泛的应 用。功率放大器是无线通信设备中不可或缺的电路模块,其主要负责将调制后的射频信号 放大到一定的功率值,再通过天线发射出去,并由附近的基站接收。无线终端的工作频段存 在多种移动通信标准,比如WCDMA(宽带码分多址)和TD-SCDMA(时分同步码分多址)等。 无论哪种通信标准,移动终端通常需要根据与基站的距离来调整功率放大器发射功率。
[0003] 当无线通信终端远离接收基站的时候,功率放大器需要W较高的发射功率来发射 信号,使得信号到达基站时仍然具有足够的强度且能够被基站接收和识别。相反地,当无线 通信终端靠近基站的时候,功率放大器只需要W较小的功率来发射信号即可。因此,射频功 率放大器在设计时要求可W在几种功率(增益)模式下切换。常见的功率放大器包含两种 功率模式,即高功率模式和低功率模式。在高功率模式下时要求较高的增益,低功率模式下 则要求较低的增益,从而使功率放大器达到较大的输出动态范围。
[0004] 图1为现有技术中常见的功率放大器电路图。该电路内部包含两路独立的放大通 路;高功率模式和低功率模式。该两路通路共用一个输入和一个输出。当功率放大器工作 在高功率模式时,开关101和102闭合,开关103和104打开,同时偏置电路105给放大电 路106提供偏置电压,放大电路107的偏置电压则关断。相反地,当功率放大器工作在低功 率模式时,开关103和104闭合,开关101和102打开,同时,偏置电路105给放大电路107 提供偏置电压,放大电路106的偏置电压则关断。再例如专利号为化200920055959.X的 中国实用新型公开了一种射频功率放大器高低功率合成电路。该电路同样采用两个功率模 式。通过电压控制电路中=个开关对射频信号进行功率切换,W控制放大器的关断实现高、 低功率的切换。然而,上述的功率放大器均将高功率模式和低功率模式单独设计,性能方面 虽然可W得到优化,但是整体的电路设计较为复杂,需要消耗过多的资源,增加生产成本。 更重要的是,由于GaAs(神化嫁)工艺的限制,致使射频通路上所需的开关难W集成。

【发明内容】

[0005] 针对现有技术的不足,本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种可调增益功 率放大器。
[0006] 本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种用于上述可调增益的功率放大器 的增益调节方法。
[0007] 本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种包含上述可调增益功率放大器的 移动终端。
[000引为实现上述发明目的,本发明采用下述的技术方案:
[0009] 一种可调增益功率放大器,包括输入匹配电路、增益调节电路、偏置电路、主体放 大电路、输出匹配电路;
[0010] 所述输入匹配电路连接于输入端与所述增益调节电路之间;
[0011] 所述增益调节电路连接于所述输入匹配电路与所述主体放大电路的输入端之 间;
[0012] 所述主体放大电路的输出端连接所述输出匹配电路,正电源端连接供电电源,负 电源端连接所述偏置电路;
[0013] 所述偏置电路为所述主体放大电路提供不同的偏置电压;
[0014] 所述增益调节电路和所述偏置电路分别连接增益调节控制电压。
[0015] 其中较优地,所述增益调节电路至少包括一级增益调节支路;
[0016] 所述增益调节支路包括电容、电阻W及二极管;其中,
[0017] 所述电容一端连接于所述输入匹配电路与所述主体放大电路的输入端之间,另一 端与第二电阻、所述二极管的阳极依次串联;所述二极管的阴极接地;所述第二电阻与所 述二极管的阳极连接点通过第一电阻连接所述增益调节控制电压。
[0018] 其中较优地,当所述增益调节电路包括多级所述增益调节支路时,
[0019] 各所述增益调节支路并行连接,输出端连接于所述输入匹配电路、所述主体放大 电路之间。
[0020] 其中较优地,各所述增益调节支路单独配置增益调节控制电压。
[0021] 其中较优地,所述偏置电路配置与多级所述增益调节支路相对应的增益调节控制 电压。
[0022] 其中较优地,所述二极管由=极管或场效应管所替代。
[0023] 一种用于上述可调增益功率放大器的增益调节方法,包括如下步骤:
[0024] 当功率放大器工作在低频率模式时,所述增益调节控制电压输入高电平,所述偏 置电路为所述主体放大电路提供低偏置电压,所述增益调节电路导通并对所述功率放大器 的输入信号有较大的衰减;
[0025] 当所述功率放大器工作在高频率模式时,增益调节控制电压输入低电平,偏置电 路为主体放大电路提供高偏置电压,增益调节电路近似断开并对所述输入信号有较小的衰 减。
[0026] 其中较优地,所述增益调节电路需满足:
[0029] 其中,Ri为第一电阻的阻值,R2为第二电阻的阻值,Cl为电容的容抗,ra为二极管 的小信号交流阻抗,《为所述增益调节电路的工作频率,Z。。为低频率模式所述增益调节电 路的小信号阻抗,Zwf为高频模式所述增益调节电路的小信号阻抗,Vt是热电压。
[0030] 其中较优地,当所述功率放大器工作在低频率模式时,通过调节所述第一电阻和 所述二极管的静态电流获取所需的低增益。
[0031] 一种移动通信终端,包括上述的可调增益功率放大器。
[0032] 本发明所提供的功率放大器仅仅使用一个独立的射频放大通路,即可实现多种功 率模式的切换。该功率放大器不再仅限于高低两种功率模式的调整,可W满足多功率模式 下的增益调整需求,实现更大的动态范围输出。本功率放大器的电路结构简单且便于集成, 无需采用功率切换开关,通过增益调节控制电压即可实现功率切换,且调整增益方面效果 明显。
【附图说明】
[0033] 图1为现有技术中常见的功率放大器电路图;
[0034] 图2为本发明中,可调增益功率放大器的整体结构示意图;
[0035] 图3为本发明中,增益调节电路的第一实施例的电路原理示意图;
[0036] 图4为本发明中,增益调节电路的第二实施例的电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术内容进行详细说明。
[003引本发明所提供的功率放大器采用独立的射频放大通路,通过增益调节电路202和 偏置电路203的相互配合,即可实现多种功率模式的切换。该功率放大器的具体电路结构 参见图2,包括输入匹配电路201、增益调节电路202、偏置电路203、主体放大电路204、输出 匹配电路205。输入匹配电路201连接于输入端与增益调节电路202之间,用于匹配元件间 的阻抗,W避免射频信号在传输过程中功率损耗。主体放大电路204的正电源端通过电阻 连接供电电源,负电源端连接偏置电路203,输出端连接输出匹配电路205。而功率模式选 择信号Vctr1需同时控制增益调节电路202和偏置电路203。
[0039] 在不同功率模式切换时,除了偏置电路203给主体放大电路204提供不同的偏置 电压之外,在输入匹配电路201和主体放大电路204之间加入了增益调节电路202,来进一 步优化增益。
[0040] 本发明所提供的功率放大器的工作原理如下;当功率放大器需要输出一个较高的 功率时,偏置电路203提供一个较高的偏置电压,保证功率放大器输出信号线性度的同时, 增益调节电路202近似断开使得射频通路上有较小的信号衰减,从而使得功率放大器实现 一个较高的增益。当功率放大器需要输出一个较低的功率时,偏置电路203保证输出信号 线性度的前提下,提供较低的偏置电压。其中,较低偏置电压可W使得功率放大器的效率提 高,延长了使用时间;同时功率放大器的增益也随着静态电流的降低而逐渐降低,从而降低 了输出功率动态范围的下限。而增加的增益调节电路202同时导通,控制射频通路上有较 大的信号衰减,从而使得功率放大器的增益进一步降低。
[0041] 第一实施例
[0042] 本实施例对增益调节电路进行了改进,具体电路原理图可W参见图3。整个增益调 节电路202包括电阻R1、R2,电容C1和二极管Q1。其中电容C1的一端连接至输入匹配电 路201与主体放大电路204的信号通路上,另一端与电阻R2、二极管Q1的阳极依次串联连 接。二极管Q1的阴极连接到地。电阻R1的一端与电阻R2和二极管Q1的连接点相连接, 另一端连接至增益调节控制电压Vctrl。其中,电容C1主要起隔直作用,使得增益调节电路 202可W独立的建立直流工作点,同时不影响主体放大电路204的直流工作。电阻R1参与 二极管直流工作点的建立,并调整二极管的工作电流,从而调整了二极管的交流阻抗。电阻 R2为灵活地调整增益调节电路的阻抗,提供了一个额外的因素。增益调节控制电压Vctrl 作为功率模式选择信号,
再多了解一些
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1