一种双电压式功率检测电路及射频功率放大器的制作方法

本发明涉及领域，更具体地说，涉及一种双电压式功率检测电路及射频功率放大器。

背景技术：

1、射频功率放大器在工作时常常产生大量的热量，如果射频功率放大器的散热功能不理想，就会造成芯片过热，从而导致通信中断甚至是通信事故。功率是电路中的一种重要参数，用以描述电路的能量传输能力。功率检测电路是通过测量电路中的电流和电压，根据电力学公式p＝ui(功率＝电流*电压)，得到实际的功率值。在射频前端模组中，功率检测电路常常用于计算和监测功率放大器的工作功率。通过实时监测设备的功率参数，可以评估设备的能量消耗情况，从而优化功放的设计和使用，提高利用效率和能耗。

2、图1所示为典型的功率检测电路，电容将射频信号耦合进入到主电路中，二极管的作用此时相当于一个非线性的电阻。此时，二极管d2的输出电流会出现射频信号的n次谐频电流。当二极管d2工作在偏置电压v0下时，其直流的电流记为i0。pin处输入的射频信号为vpcosωct，其中，vp为射频信号的幅度，ωc为射频信号的频率大小。利用泰勒级数展开可得：

3、i(v)＝i(v0)+vpcos(ωct)(di/dv)∣i0+1/2vp2cos(ωct)2(di2/dv2)∣i0

4、当输入的射频信号功率较低时，省略掉高于二次的项，有下式：

5、δi(v)＝vpcos(ωct)(di/dv)∣i0+1/2vp2cos(ωct)2(di2/dv2)∣i0

6、＝1/4vp2(di2/dv2)∣i0+vpcos(ωct)(di/dv)∣i0+1/4vp2cos(2ωct)2(di2/dv2)∣i0

7、根据上式可知，δi中包含直流分量、基波分量和二次谐波分量，且直流分量的大小与射频信号幅度的平方成正比，也即直流分量的大小与射频信号功率的平方成正比。

8、如图2所示，功率检测电路一般接在三级放大电路的第二级输出位置，典型的含二极管功率检测电路因第二级放大电路输出信号的摆幅不定，二极管无法达到稳定开启的状态，因此需要对上述电路进行改进。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种双电压式功率检测电路及射频功率放大器，以解决含二极管功率检测电路无法稳定开启的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种双电压式功率检测电路，包括：射频耦合电路、射极跟随电路以及输出电路，所述射频耦合电路将功率放大器的射频输出信号耦合进入所述射极跟随电路，所述射极跟随电路经所述输出电路输出检测输出信号。

3、在一些实施例中，所述射频耦合电路的输入端连接有偏置电压vreg，所述射频耦合电路的输出端连接有偏置电压vcc。

4、在一些实施例中，还包括：第一滤波电路；

5、所述第一滤波电路连接于所述偏置电压vreg与所述跟随电路之间；

6、所述第一滤波电路包括：电感l1和电容c12，所述电感l1的第一端接入所述偏置电压vreg，所述电感l1的第二端连接所述射极跟随电路的输入端，所述电容c12串联于所述电感l1的第二端与地之间。

7、在一些实施例中，所述射极跟随电路包括相互并联的第一射极跟随电路、第二射极跟随电路和第三射极跟随电路。

8、在一些实施例中，所述耦合电路包括：电容c3-电容c7和电阻r4，所述电阻r4的第一端接入检测输入信号，所述电阻r4的第二端连接所述电容c3的第一端，所述电容c3的第二端连接所述第一跟随电路，所述电阻r4的第二端还依次串联电容c4-电容c7,所述电容c5与所述电容c6连接的一端连接所述第二跟随电路，所述电容c7未与电容c6连接的一端连接所述第三跟随电路。

9、在一些实施例中，所述第一跟随电路包括：电阻r5-电阻r8、三极管q2、电容c13和第一射极跟随器，所述第一射极跟随器由三极管q1构成，所述电阻r5的第一端连接所述电感l1的第二端，所述电阻r5的第二端连接所述电容c3的第二端和所述电阻r7的第一端，所述电阻r5的第二端还连接所述三极管q2的集电极、并且串联所述电阻r6后连接所述三极管q2的基极，所述三极管q2的发射极接地，所述电阻r7的第二端连接所述三极管q1的基极，所述三极管q1的集电极串联所述电阻r8后接入所述偏置电压vcc、并与所述输出电路的输入端连接，所述三极管q1的发射极接地，所述电容c13串联于所述电阻r7的第二端与地之间。

10、在一些实施例中，所述第二跟随电路包括：电阻r9-电阻r11、三极管q5、电容c14和第二射极跟随器，所述第二射极跟随器由三极管q3构成，所述电阻r9的第一端连接所述电感l1的第二端，所述电阻r9的第二端连接所述电容c5与所述电容c6连接的一端，所述电阻r9的第二端连接所述电阻r11的第一端，所述电阻r9的第二端还连接所述三极管q5的集电极，所述电阻r9的第二端串联所述电阻r10后连接所述三极管q5的基极，所述三极管q5的发射极接地，所述电阻r11的第二端连接所述三极管q3的基极，所述三极管q3的集电极接入所述偏置电压vcc，所述三极管q3的集电极与所述输出电路的输入端连接，所述三极管q3的发射极接地，所述电容c14串联于所述电阻r11的第二端与地之间。

11、在一些实施例中，所述第三跟随电路包括：电阻r12-电阻r14、三极管q7、电容c15和第三射极跟随器，所述第三射极跟随器由所述三极管q6构成，所述电阻r12的第一端连接所述电感l1的第二端，所述电阻r12的第二端连接所述电容c7与所述电容c10连接的一端，所述电阻r12的第二端连接所述电阻r14的第一端，所述电阻r12的第二端还连接所述三极管q7的集电极，所述电阻r12的第二端串联所述电阻r13后连接所述三极管q7的基极，所述三极管q7的发射极接地，所述电阻r14的第二端连接所述三极管q6的基极，所述三极管q6的集电极接入所述偏置电压vcc，所述三极管q6的集电极与所述输出电路的输入端连接，所述三极管q6的发射极接地，是电容c15串联于所述电阻r11的第二端与地之间。

12、在一些实施例中，所述输出电路包括：电阻r15-电阻r17、三极管q4、电容c16，所述三极管q4的基极连接所述三极管q1、三极管q3和三极管q6的集电极，所述三极管q4的集电极接入偏置电压vcc，所述三极管q4的发射极连接所述电阻r15的第一端，所述电阻r15的第二端连接所述电阻r16的第一端、所述电容c16的第一端和所述电阻r17的第一端，所述电阻r16的第二端和所述电容c16的第二端接地，所述电阻r17的第二端输出所述检测输出信号。

13、本发明还提供一种射频功率放大器，包括上述任一项所述的双电压式功率检测电路。

14、实施本发明的双电压式功率检测电路，具有以下有益效果：该双电压式功率检测电路工作稳定，不会受到射频输出信号电流摆幅不稳定的影响，在射频功率放大器正常工作时，因射频输出功率改变而对应的实时的电压大小，提高了检测电路的稳定性。