一种分布式功率放大器及其增益控制方法、信号发射装置

1.本发明涉及射频集成电路技术领域，尤其涉及一种分布式功率放大器及其增益控制方法、信号发射装置。


背景技术：

2.随着无线通讯新标准和新技术的不断发展，基站以及射频终端产品朝着宽带化、多模化、集成化等方向发展。射频功率放大器作为射频前端发射通路的主要耗能器件，对其输出功率、带宽、效率等性能也提更高的要求。
3.现有技术中，分布式放大器利用晶体管的寄生电容作为人工传输线特征阻抗的一部分，通过多节电感-电容结构实现超宽带，克服了传统放大器增益带宽积的限制，在超宽频段具有较好的性能。但大多数分布式放大器的功能仅涉及提高增益、提高效率以及进一步提升带宽的方面，无法满足当前射频前端对多模化的需求，不能实现当前射频前端对不同频段输出不同增益和不同输出功率的目的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种分布式功率放大器及其增益控制方法、信号发射装置，以满足当前射频前端对多模化的需求，实现当前射频前端对不同频段输出不同增益和不同输出功率的目的。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.第一方面，本发明提供一种分布式功率放大器，包括：输入匹配电路、信号放大电路以及输出匹配电路，其中：
7.输入匹配电路包括n个输入匹配子电路，以及n-1个第一开关子电路，n个输入匹配子电路通过n-1个第一开关子电路串联。
8.输出匹配电路包括n个输出匹配子电路，以及n-1个第二开关子电路，n个输出匹配子电路通过n-1个第二开关子电路串联。
9.信号放大电路包括n个信号放大子电路，每个信号放大子电路的第一端与相应的输入匹配子电路电连接，每个所述信号放大子电路的第二端与相应的输出匹配子电路电连接。
10.第一开关子电路用于基于预设条件生成的目标控制信号，控制相应的输入匹配子电路接收射频信号。
11.信号放大子电路用于在相应的输入匹配子电路接收到射频信号后，对射频信号进行增益处理，得到目标增益信号。
12.第二开关子电路用于基于目标控制信号，控制相应的输出匹配子电路输出目标增益信号；其中，n为正整数。
13.与现有技术相比，在本发明提供的分布式功率放大器中，在输入匹配电路中，n个输入匹配子电路通过n-1个第一开关子电路串联，在输出匹配电路中，n个输出匹配子电路
通过n-1个第二开关子电路串联，每个输入匹配子电路都通过一个信号放大子电路与相应的输出匹配子电路连接。基于此，本发明提供的分布式功率放大器，能够根据预设条件生成目标控制信号，第一开关子电路基于目标控制信号，控制相应的输入匹配子电路接收射频信号，信号放大子电路在相应的输入匹配子电路接收到射频信号后，对射频信号进行增益处理，得到目标增益信号，第二开关子电路基于目标控制信号，控制相应的输出匹配子电路输出目标增益信号。由此，本发明提供的分布式功率放大器中每个信号放大子电路可以与相应的输入匹配子电路和输出匹配子电电路构成一级放大结构，从而当不同频率的射频信号输入时，可以根据不同的预设条件生成不同的目标控制信号，使得不同频率的射频信号能够被不同的信号放大子电路进行增益处理，以满足当前射频前端对多模化的需求，实现当前射频前端对不同频段输出不同增益和不同输出功率的目的。
14.第二方面，本发明还提供一种分布式功率放大器的增益控制方法，应用于上述第一方面技术方案所述的分布式功率放大器，所述增益控制方法包括：
15.第一开关子电路基于预设条件生成的目标控制信号，控制相应的输入匹配子电路接收射频信号；
16.信号放大子电路在相应的输入匹配子电路接收到射频信号后，对射频信号进行增益处理，得到目标增益信号；
17.第二开关子电路基于目标控制信号，控制相应的输出匹配子电路输出目标增益信号。
18.与现有技术相比，本发明提供的分布式功率放大器的增益控制方法的有益效果与上述技术方案所述的分布式功率放大器的有益效果相同，此处不做赘述。
19.第三方面，本发明还提供一种信号发射装置，包括上述第一方面技术方案所述的分布式功率放大器。
20.与现有技术相比，本发明提供的信号发射装置的有益效果与上述技术方案所述的分布式功率放大器的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
22.图1为现有技术中均匀式分布式功率放大器的电路示意图；
23.图2为现有技术中非均匀式分布式功率放大器的电路示意图；
24.图3为本发明实施例提供的分布式功率放大器的结构示意图；
25.图4本发明实施例提供的分布式功率放大器的电路示意图；
26.图5为本发明实施例提供的第一开关子电路和第二开关子电路的结构示意图；
27.图6a和图6b为本发明实施例提供的谐波控制子电路的电路示意图；
28.图7为本发明实施例提供的分布式功率放大器的增益控制方法的流程图。
29.附图标记：
30.11-输入匹配子电路，12-第一开关子电路；
31.121-第一信号传递单元，122-第二信号传递单元；
32.21-信号放大子电路，211-栅极偏置单元；
33.212-漏极偏置单元，213-增益单元；
34.214-补偿单元，31-输出匹配子电路；
35.32-第二开关子电路，41-谐波控制子电路；
36.411-滤波单元，111-第一输入匹配子电路；
37.112-第二输入匹配子电路，311-第一输出匹配子电路；
38.312-第二输出匹配子电路，t1-第一晶体管；
39.t2-第二晶体管，t3-第三晶体管；
40.t4-第四晶体管，t5-第五晶体管；
41.vs1-第一驱动电源端，vs2-第二驱动电源端。
具体实施方式
42.为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
43.需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
44.本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
45.无线通信技术的应用涵盖了从军事国防到民用商用的各个领域，随着5g技术的发展，需要满足高带宽、低时延场景下的通信需求，对无线通信链路的各个模块的性能要求越来越高。射频功率放大器作为射频前端发射通路的主要耗能器件，对其输出功率、带宽、效率等性能提出更高的要求。尤其是随着无线通讯新标准、新技术的更新换代，基站以及射频终端产品也朝着宽带化、多模化、集成化等方向发展。
46.目前，拓展频带的技术包括平衡放大器、有耗匹配、有源匹配以及负反馈等，但这些技术都无法从根本上打破放大器增益带宽积的限制。还有一些学者采用滤波器匹配技术和实频技术来提升带宽，但是需要的匹配元件较多，且这些匹配元件均为集总元件，在高频信号下寄生过大，也会影响放大器的可靠性。
47.现有技术中，分布式放大器利用晶体管的寄生电容作为人工传输线特征阻抗的一部分，通过多节电感-电容结构实现超宽带，克服了传统放大器增益带宽积的限制，在超宽频段有较好的性能。
48.下面先以现有技术中的均匀式分布式功率放大器的电路结构，说明分布式功率放大器的工作原理。如图1所示，分布式功率放大器的基本原理是通过在增益单元的输入端通过串联的电感元件lg将若干增益单元的输入端连接起来，在增益单元的输出端通过串联的电感元件ld将若干增益单元的输出端连接起来，一个电感元件lg/2通过若干电感元件lg和一个电感元件lg/2串联，构成输入人工传输线，一个电感元件ld/2通过若干电感元件ld和一个电感元件ld/2串联，构成输出人工传输线，射频信号通过输入人工传输线的输入端rf
in
后，经过若干增益单元放大后在输出人工传输线上逐级叠加之后通过信号输出端rf
out
输出信号。
49.根据传输线理论，传统分布式功率放大器的增益的表达式如下所示：
[0050][0051]
上式中n为分布式功率放大器中的增益单元的总个数，gm为单个增益单元的跨导，z0为特征阻抗，其中，特征阻抗z0的表达式如下所示：
[0052][0053]
上式中，lg是构成输入人工传输线的总电感值，ld是构成输出人工传输线的总电感值，c
gs1
是增益单元的等效输入电容，c
ds1
是增益单元的等效输出电容。
[0054]
已知，分布式功率放大器的带宽由整体电路的截止频率f
t
确定，分布式功率放大器的截止频率f
t
的表达式如下所示：
[0055][0056]
由此可知，想要提高带宽可以通过减小增益单元的等效寄生电容值的方式。
[0057]
在均匀式分布式放大器中，输入人工传输线以及输出人工传输线都为均匀结构，射频信号经过放大后会向源极和负载z
l
两个方向传输，虽然反射的信号最终会被吸收电阻rd吸收，但均匀式分布式功率放大器的增益效率很低。
[0058]
为了提高增益效率，需要对吸收电阻rd进行优化，现有技术中提出一种如附图2所示的非均匀分布式放大器结构。此时，输入人工传输线由特征阻抗均为zg的微带线构成，输出人工传输线采用特征阻抗zd逐级降低的微带线，例如，特征阻抗z
d,1
大于特征阻抗z
d,2
，特征阻抗z
d,2
大于特征阻抗z
d,3
，依次类推，以在实现匹配终端负载的同时，将输出功率大部分传输到负载z
l
，扼制输出功率向源极的泄露。
[0059]
由上可知，虽然现有的非均匀式的分布式功率放大器比均匀式的分布式功率放大器的增益效率更高，但是也无法满足当前射频前端对多模化的需求，不能实现当前射频前端对不同频段输出不同增益和不同输出功率的目的。
[0060]
为了解决上述技术问题，如图3所示，本发明实施例提供一种分布式功率放大器，包括输入匹配电路、信号放大电路以及输出匹配电路，其中：
[0061]
输入匹配电路包括n个输入匹配子电路11，以及n-1个第一开关子电路12，n个输入匹配子电路11通过n-1个第一开关子电路12串联。
[0062]
输出匹配电路包括n个输出匹配子电路31，以及n-1个第二开关子电路32，n个输出
匹配子电路31通过n-1个第二开关子电路32串联。
[0063]
信号放大电路包括n个信号放大子电路21，每个信号放大子电路21的第一端与相应的输入匹配子电路11电连接，每个信号放大子电路21的第二端与相应的输出匹配子电路31电连接。
[0064]
第一开关子电路12用于基于预设条件生成的目标控制信号，控制相应的输入匹配子电路11接收射频信号。
[0065]
信号放大子电路21用于在相应的输入匹配子电路11接收到射频信号后，对射频信号进行增益处理，得到目标增益信号。
[0066]
第二开关子电路32用于基于目标控制信号，控制相应的输出匹配子电路31输出目标增益信号；其中，n为正整数。
[0067]
通过上述分布式功率放大器的具体结构可知：在输入匹配电路中，n个输入匹配子电路11通过n-1个第一开关子电路12串联，在输出匹配电路中，n个输出匹配子电路31通过n-1个第二开关子电路32串联，每个输入匹配子电路11都通过一个信号放大子电路21与相应的输出匹配子电路31连接。基于此，本发明实施例提供的分布式功率放大器，能够根据预设条件生成目标控制信号，第一开关子电路12基于目标控制信号，控制相应的输入匹配子电路11接收射频信号，信号放大子电路21在相应的输入匹配子电路11接收到射频信号后，对射频信号进行增益处理，得到目标增益信号，第二开关子电路32基于目标控制信号，控制相应的输出匹配子电路31输出目标增益信号。由此，本发明实施例提供的分布式功率放大器中每个信号放大子电路21可以与相应的输入匹配子电路11和输出匹配子电电路构成一级放大结构，从而当不同频率的射频信号输入时，可以根据不同的预设条件生成不同的目标控制信号，使得不同频率的射频信号能够被不同的信号放大子电路21进行增益处理，以满足当前射频前端对多模化的需求，实现当前射频前端对不同频段输出不同增益和不同输出功率的目的。
[0068]
上述实施例中的预设条件可以根据射频信号的频率生成，或者也可以根据目标增益信号的输出功率生成，以达到在射频信号输入时，能够控制不同频率的射频信号经过不同的信号放大子电路21，本发明实施例对此不做限定。
[0069]
具体的，上述实施例中的输入匹配电路可以包括输入人工传输线和n-1个第一开关子电路12，n-1个第一开关子电路12将输入人工传输线分为n段，每段之间通过1个第一开关子电路12电连接。同理，输出匹配子电路31包括输出人工传输线和n-1个第二开关子电路32，n-1个第二开关子电路32将输出人工传输线分为n段，每段之间通过1个第一开关子电路12电连接。
[0070]
输出人工传输线的阻抗可由以下公式得出：
[0071][0072]
上式中，r
ds
为晶体管每毫米的输出阻抗，r
l
为终端负载z
l
的阻抗，w
qi
为总栅宽。在实际应用中，可以根据偏置电压得出此时的r
ds
，从而确定需要多大的总栅宽w
qi
。确定级数n之后，同时可以计算出每一个输出匹配子电路31中的微带线的阻抗值。
[0073]
在一些实施例中，如图4所示，当n＝2时，在分布式功率放大器中，输入匹配电路包
括第一输入匹配子电路111，第二输入匹配子电路112、第一信号放大子电路、第一输出匹配子电路311、第二输出匹配子电路312、1个第一开关子电路12、1个第二开关子电路32。由此，第一输入匹配子电路111、第一信号放大子电路21以及第一输出匹配子电路311构成第一级功率放大结构，第二输入匹配子电路112、第二信号放大子电路以及第二输出匹配子电路312构成第二级功率放大结构。第一输入匹配子电路111和第二输入匹配子电路112之间串联第一开关子电路12，第一输出匹配子电路311和第二输出匹配子电路312之间串联第二开关子电路32，通过目标控制信号控制第一开关子电路12的导通方向和第二开关子电路32的导通方向，从而控制射频信号经过第一级功率放大结构进行增益处理，输出第一目标增益信号；或者控制射频信号经过第二级功率放大结构进行增益处理，输出第二目标增益信号；又或者控制射频信号同时经过第一级功率放大结构和第二级功率放大结构进行增益处理，最终输出第三目标增益信号。由此可知，当n＝2时，实际上能够输出经过3种目标增益信号，且当输出第三目标增益信号时，实际上是共用了第一级功率放大结构和第二级功率放大结构，能够在一定程度上减少电路面积。在实际中，可以根据具体需求设置。示例性的，n可以为任意一个正整数，本发明实施例对此不做具体限定。
[0074]
可以理解的是，第一开关子电路12和第二开关子电路32都是由目标控制信号控制的，因此在实际过程中，当第一开关子电路12将相邻的两个输入匹配子电路11导通时，相应的第二开关子电路32也应该同样将相应的两个相邻的输出匹配子电路31导通，同理，当第一开关子电路12将相邻的两个输入匹配子电路11断开时，相应的第二开关子电路32也应该同样将相应的两个相邻的输出匹配子电路31断开，即第一开关子电路12的状态应该与相应的第二开关子电路32的状态保持一致。
[0075]
在一种可能的实现方式中，如图4和图5所示，第一开关子电路12和第二开关子电路32均包括信号输入端in、第一驱动电源端vs1、第二驱动电源端vs2，以及并联的第一信号传递单元121和第二信号传递单元122。信号输入端in分别与第一信号传递单元121的第一端以及第二信号传递单元122的第一端电连接。第一驱动电源端vs1和第二驱动电源端vs2用于基于目标控制信号，控制第一信号传递单元121输出有效信号，控制第二信号传递单元122输出无效信号。或，第一驱动电源端vs1和第二驱动电源端vs2用于基于目标控制信号，控制第一信号传递单元121输出无效信号，控制第二信号传递单元122输出有效信号；其中，信号输入端in接收的信号为有效信号。
[0076]
具体的，第一开关子电路12和第二开关子电路32的结构相同，均为单刀双掷开关。
[0077]
在第一开关子电路12中，信号输入端in与相邻的前一个输入匹配子电路11电连接，此时，信号输入端in接收的有效信号为需要增益处理的射频信号。可以将第一信号传递单元121的输出端out1与相邻的后一个输入匹配子电路11电连接，第二信号传递单元122的输出端out2通过一个电阻rg接地。当需要将信号输入端in接收的信号传递至相邻的后一个输入匹配子电路11时，第一驱动电源端vs1和第二驱动电源端vs2可以控制第一信号传递单元121传递信号输入端in接收的有效信号，第二信号传递单元122将无效信号传递至接地端。当无需将信号输入端in接收的信号传递至相邻的后一个输入匹配子电路11时，第一驱动电源端vs1和第二驱动电源端vs2可以控制第一信号传递单元121将无效信号传递至相邻的后一个输入匹配子电路11，第二信号传递单元122将信号输入端in接收的有效信号传递至接地端，在电路中实现将相邻的两个输入匹配子电路11断开的效果。
[0078]
在第二开关子电路32中，信号输入端in与相邻的前一个输出匹配子电路31电连接，此时，信号输入端in接收的有效信号为经过增益处理的射频信号。可以将第一信号传递单元121的输出端out1与相邻的后一个输出匹配子电路31电连接，第二信号传递单元122的输出端out2连接本级输出匹配子电路31的负载端z
l
。当需要将信号输入端in接收的信号传递至相邻的后一个输出匹配子电路31时，第一驱动电源端vs1和第二驱动电源端vs2可以控制第一信号传递单元121传递信号输入端in接收的有效信号，第二信号传递单元122将无效信号传递本级输出匹配子电路31的负载端z
l
。当无需将信号输入端in接收的信号传递至相邻的后一个输入匹配子电路11时，第一驱动电源端vs1和第二驱动电源端vs2可以控制第一信号传递单元121将无效信号传递至相邻的后一个输出匹配子电路31，第二信号传递单元122将信号输入端in接收的有效信号传递至本级输出匹配子电路31的负载端z
l
，在电路中实现将相邻的两个输出匹配子电路31断开的效果。
[0079]
在一些实施例中，如图4和图5所示，第一信号传递单元121包括第一晶体管t1和第二晶体管t2，第二信号传递单元122包括第三晶体管t3和第四晶体管t4。
[0080]
第一晶体管t1的第一端与信号输入端in电连接，第一晶体管t1的第二端与第二晶体管t2的第一端电连接，第二晶体管t2的第二端接地，第一晶体管t1的控制端与第一驱动电源端vs1电连接，第二晶体管t2的控制端与第二驱动电源端vs2电连接，其中，第一晶体管t1的第二端为第一信号传递单元121的输出端。
[0081]
第三晶体管t3的第一端与第一晶体管t1的第一端电连接，第三晶体管t3的第二端与第四晶体管t4的第一端电连接，第四晶体管t4的第二端接地，第三晶体管t3的控制端与第二驱动电源端vs2电连接，第四晶体管t4的控制端与第一驱动电源端vs1电连接，其中，第三晶体管t3的第二端为第二信号传递单元122的输出端。基于此，通过对晶体管的串并联结构实现单刀双掷开关，能够在一定程度上减低插入损耗，从而减小分布式功率放大器的整体功耗。
[0082]
示例性的，当需要第一信号传递单元121输出有效信号，第二信号传递三元输出无效信号时，第一驱动电源端vs1在目标控制信号的控制下，驱动第一晶体管t1导通，使得有效信号能够传递至第一晶体管t1的第二端，同时，第二驱动电源端vs2在目标控制信号的控制下，驱动第二晶体管t2断开，使得第二晶体管t2的第一端的电平不会被接地端拉低，从而通过第一信号传递单元121的输出端out1输出有效信号。与此同时，第一驱动电源端vs1在目标控制信号的控制下，也导通了第四晶体管t4，第二驱动电源端vs2在目标控制信号的控制下，将第三晶体管t3断开，使得有效信号不会被第三晶体管t3传递至第四晶体管t4的第一端，且第四晶体管t4将第二端接地的无效信号通过第二信号传递单元122的输出端out2输出。
[0083]
可以理解的是，在实际中，目标控制信号控制第一驱动电源端vs1和第二驱动电源端vs2输出的信号应该与上述晶体管的类型有关。例如，当上述晶体管均为n型晶体管时，第一驱动电源端vs1输出0v(伏)的电压信号，第二驱动电源端vs2输出-20v(伏)的电压信号，对此，本发明实施例不做具体限定。
[0084]
当需要第一信号传递单元121输出无效信号，第二信号传递单元122输出有效信号时，则应通过目标控制信号控制上述第一驱动电源端vs1驱动第一晶体管t1断开，驱动第二晶体管t2导通，并通过目标控制信号控制上述第二驱动电源端vs2驱动第三晶体管t3导通，
驱动第四晶体管t4断开。
[0085]
在一种可能的实现方式中，如图3和图4所示，信号放大子电路21包括栅极偏置单元211、漏极偏置单元212、至少一个增益单元213以及至少一个补偿单元214。栅极偏置单元211的输出端与每个增益单元213的控制端电连接，用于向增益单元213提供偏置电流。漏极偏置单元212与每个增益单元213的第一端电连接，增益单元213的第二端接地。每个补偿单元214的第一端与相应的增益单元213的控制端电连接，补偿单元214的第二端与相应的输入匹配子电路11电连接，用于对相应的增益单元213进行补偿处理。
[0086]
示例性的，信号放大子电路21可以包括多个增益单元213以及与多个与增益单元213对应连接的补偿单元214。在同一个信号放大子电路21中，栅极偏置单元211用于向每个增益单元213提供栅极偏置电流，以实现对每个信号放大子电路21的增益单元213独立供电，能够根据不同的需求确定每个栅极偏置单元211的偏置电压，根据偏置电压计算出每个信号放大子电路21的总栅宽w
qi
。通过总栅宽w
qi
的不同，从而实现不同的增益。例如，当需要第3个信号放大子电路21对射频信号进行增益处理时，第1个信号放大子电路21以及第2个信号放大子电路21中的栅极偏置单元211可以断开与相应的增益单元213的连接，以停止向相应的增益单元213提供栅极偏置电流，如此，射频信号无法通过第1个信号放大子电路21的增益单元213以及第2个信号放大子电路21的增益单元213进行增益处理，能且只能通过第3个信号放大子电路21的增益单元213对射频信号进行增益处理。具体的，如图3所示，栅极偏置单元211包括偏置电压源vg和偏置电感l
chock
，偏置电压源vg通过偏置电感l
chock
与每个增益单元213的控制端电连接。
[0087]
漏极偏置单元212与每个增益单元213的第一端电连接，用于提供增益单元213的漏极的电流通路。在实际中，如图3和图4所示，漏极偏置单元212包括漏极电源vd和一个偏置电感l
chock
，偏置电感l
chock
用于遏制电流进入漏极电源vd中。在实际中，可以每个增益单元213共用一个漏极偏置单元212，漏极偏置单元212连接在第1个输出匹配子电路31远离第二开关子电路32的一端。
[0088]
示例性的，如图3和图4所示，补偿单元214可以为补偿电容cg，每个补偿电容cg的第一端与相应的增益单元213的控制端电连接，补偿电容cg的第二端与相应的输入匹配子电路11电连接，补偿电容cg用于对相应的增益单元213进行寄生电容补偿。基于此，本发明实施例还能够通过设计每个信号放大子电路21中的补偿电容cg的电容值的大小，来调整每个信号放大子电路21的截止频率f
t
，且根据上述原理分析可知，分布式功率放大器的带宽由整体电路的截止频率f
t
确定，当每个信号放大子电路21具有不同的截止频率f
t
时，能够实现不同频段的功率放大结构，也能相应的实现不同带宽的功率放大结构，最终实现带宽可控的分布式功率放大器。
[0089]
在一些实施例中，如图3和图4所示，增益单元213包括第五晶体管t5和栅极电阻rg，第五晶体管t5的控制端通过栅极电阻rg与栅极偏置单元211的输出端电连接，第五晶体管t5的第一端与漏极偏置单元212电连接，第五晶体管t5的第二端接地。
[0090]
基于此，第五晶体管t5的控制端通过栅极电阻rg与偏置电感l
chock
以及偏置电压源vg电连接，偏置电压源vg用于向第五晶体管t5的控制端提供偏置电压，当需要本级增益单元213对射频信号进行增益处理时，偏置电压源vg向第五晶体管t5的控制端供电，当无需本级的增益单元213对射频信号进行增益处理时，偏置电压源vg停止向第五晶体管t5的控制
端供电。
[0091]
在一种可能的实现方式中，如图3所示，输出匹配电路还包括n-1个谐波控制子电路41，每个谐波控制子电路41的第一端与相应的第二开关子电路32电连接，每个谐波控制子电路41的第二端与相应的输出匹配子电路31电连接，用于对相应的信号进行滤波处理，输出目标增益信号。
[0092]
在一些实施例中，如图6a和图6b所示，谐波控制子电路41包括第一电阻r1、第二电阻r2以及滤波单元411。具体的，滤波单元411包括滤波电感l和滤波电容c。
[0093]
示例性的，如图6a所示，第一电阻r1的第一端、滤波单元411的第一端以及第二电阻r2的第一端均电连接，第一电阻r1的第二端、滤波单元411的第二端以及第二电阻r2的第二端均接地。此时，滤波电感l的第一端与第一电阻r1的第一端电连接，滤波电感l的第二端与滤波电容c串联后接地。经过增益单元213放大的信号从第一电阻r1的第一端传递至第二电阻r2的第一端时，其中的非线性信号经过滤波电感l和滤波电容c组成的滤波单元411，被直接传输至接地端，以完成对信号放大子电路21的输出信号的滤波处理，实现了对目标增益信号的线性度优化。
[0094]
示例性的，图6b示例出了又一种谐波控制子电路41的电路示意图。第一电阻r1的第一端通过滤波单元411与第二电阻r2的第一端电连接，第一电阻r1的第二端、滤波单元411的第二端以及第二电阻r2的第二端均接地。此时，第一电阻r1的第一端与滤波电感l的第一端电连接，滤波电感l的第二端分别与第二电阻r2的第一端以及滤波电容c的第一端电连接，第一电阻r1的第二端、滤波电容c的第二端以及第二电阻r2的第二端均接地。经过增益单元213放大的信号从第一电阻r1的第一端通过滤波电感l传递至第二电阻r1的第一端时，其中的非线性信号经过滤波电感l和滤波电容c组成的滤波单元411，被直接传输至接地端，完成对信号放大子电路21的输出信号的滤波处理，实现了对目标增益信号的线性度优化。
[0095]
本发明实施例还提供一种分布式功率放大器的增益控制方法，如图7所示，应用于上述实施例中所述的分布式功率放大器，所述增益控制方法包括：
[0096]
s100：第一开关子电路基于预设条件生成的目标控制信号，控制相应的输入匹配子电路接收射频信号；
[0097]
s200：信号放大子电路在相应的输入匹配子电路接收到射频信号后，对射频信号进行增益处理，得到目标增益信号；
[0098]
s300：第二开关子电路基于目标控制信号，控制相应的输出匹配子电路输出目标增益信号。
[0099]
与现有技术相比，本发明实施例提供的分布式功率放大器的增益控制方法的有益效果与上述实施例中所述的分布式功率放大器的有益效果相同，此处不做赘述。
[0100]
本发明实施例还提供一种信号发射装置，包括上述实施例中所述的分布式功率放大器。
[0101]
与现有技术相比，本发明实施例提供的信号发射装置的有益效果与上述施例中所述的分布式功率放大器的有益效果相同，此处不做赘述。
[0102]
尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公
开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
[0103]
尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。