四个输出端；功率控制电路504具有至少一个输入控制信号端口 Ctrl。在输入控制信号Ctrl的控制下，偏置电路505、偏置电路506、偏置电路507、偏置电路508的输出偏置电压可以被动态调整，从而动态调整晶体管509和晶体管510及晶体管511和晶体管512的偏置状态，进而达到动态调整整个射频功率放大器工作状态的目的。
[0034]功率控制电路504的至少一个输入控制信号Ctrl，既可以来自于系统控制器(如无线通信设备中的中央处理器、射频收发器等)，也可以来自于射频功率放大器输出检测处理电路的输出信号。本方案所提出的射频功率放大器为线性功率放大器，为了优化射频功率放大器的线性度，在低输出功率等级时，Ctrl信号可以控制偏置电路505、偏置电路506、偏置电路507、偏置电路508使得晶体管509和晶体管510及晶体管511和晶体管512具有较高的偏置电压；在高输出功率等级时，CtrI信号可以控制偏置电路505、偏置电路506、偏置电路507、偏置电路508使得晶体管509和晶体管510及晶体管511和晶体管512具有较低的偏置电压；从而，无论在低功率等级还是在高功率等级，射频功率放大器都能具有较好的线性度指标。
[0035]特别地，在某些应用场合下，可以通过Ctrl信号控制使得偏置电路506和偏置电路508，或者偏置电路505和偏置电路508关闭，从而使得两对共源共栅晶体管结构只有其中一对保持在工作状态。譬如，在较低输出功率等级时，通过Ctrl信号控制相应的偏置电路使晶体管511和晶体管512处于关闭状态；这样带来的好处是显而易见的，降低了射频功率放大器的静态功耗，可以提高射频功率放大器在较低输出功率等级时的工作效率。
[0036]特别地，通过合理配置两个共源共栅晶体管对的器件尺寸大小，及通过Ctrl信号合理地控制两个共源共栅晶体管对的工作状态(包括打开、关闭、高偏置电压、低偏置电压等)，可以优化射频功率放大器在不同输出功率等级下的效率及线性度等性能指标。
[0037]本实用新型以两对共源共栅晶体管对的并联作为实施例，但根据本实用新型的思想，实际上可以有更多数目的共源共栅晶体管对组成并联结构，并对这些共源共栅晶体管对的偏置电压进行分别控制，以达到射频功率放大器的更高性能。
[0038]应当理解的是，本实用新型的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
【主权项】
1.一种效率提高的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，包括至少一个由第一射频晶体管和第二射频晶体管组成的共源共栅晶体管对；所述第一射频晶体管和第二射频晶体管为GaAs E/D pHEMT晶体管，第一射频晶体管的栅极通过输入匹配网络连接输入信号端，源极连接到地，漏极连接第二射频晶体管的源极；第二射频晶体管的漏极通过扼流电感连接供电电压端，第二射频晶体管的漏极还通过输出匹配网络连接输出信号端；第一去耦电容的一端与供电电压端连接，另一端接地；第一射频晶体管的栅极还连接第一偏置电路，第二射频晶体管的栅极还连接第二偏置电路，并连接第二去耦电容，第二去耦电容的另一端接地；所述第一偏置电路和第二偏置电路分别连接功率控制单元，所述功率控制单元具有至少一个用于调整第一偏置电路和第二偏置电路的输出偏置电压的输入控制信号端。
2.根据权利要求1所述的效率提高的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述共源共栅晶体管对组成并联结构。
3.根据权利要求1所述的效率提高的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述输入控制信号端连接系统控制器或者连接射频功率放大器输出检测处理电路的输出端。
4.根据权利要求1所述的效率提高的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述第一偏置电路和第二偏置电路包括第三晶体管、第四晶体管、和第五晶体管；所述第三晶体管的源极接地，栅极通过第一电阻连接第五晶体管的源极，第五晶体管的源极还连接一接地的第二电阻；第三晶体管的漏极连接第三电阻、第一电容和第四晶体管的栅极，第三电阻的另一端连接第四电阻和第五晶体管的栅极，第四电阻另一端连接输入控制信号端，第一电容的另一端接地；第四晶体管和第五晶体管的漏极连接供电电压端，第四晶体管的源极连接一接地的第五电阻和第六电阻，第六电阻的另一端连接输出端。
5.根据权利要求2所述的效率提高的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述共源共栅晶体管对为2个，包括由第一射频晶体管和第二射频晶体管组成的第一共源共栅晶体管对，以及由第三射频晶体管和第四射频晶体管组成的第二共源共栅晶体管对；所述第一射频晶体管、第二射频晶体管、第三射频晶体管和第四射频晶体管为GaAs E/D pHEMT晶体管，第一射频晶体管的源极接地，栅极连接第一隔直电容的一端及第一偏置电路的输出端，第一隔直电容的另一端通过输入匹配网络连接输入信号端，第一射频晶体管的漏极连接第二射频晶体管的源极，第二射频晶体管的栅极连接第一去耦电容的一端及第二偏置电路输出端，第一去耦电容的另一端接地，第二射频晶体管的漏极连接第四射频晶体管的漏极及扼流电感的一端，并通过输出匹配网络连接输出信号端，扼流电感的另一端连接供电电压端及第三去耦电容的一端，第三去耦电容的另一端接地，第三射频晶体管的源极接地，第三射频晶体管的栅极连接第二隔直电容的一端及第三偏置电路的输出端，第二隔直电容的另一端通过输入匹配网络连接输入信号端，第三射频晶体管的漏极连接第四射频晶体管的源极；第四射频晶体管的栅极连接第二去耦电容的一端及第四偏置电路的输出端，第二去耦电容的另一端接地，第四射频晶体管的漏极连接第二射频晶体管的漏极及扼流电感的一端，并通过输出匹配网络连接到输出信号端，第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路的输入端，分别连接功率控制单元的四个输出端，所述功率控制单元具有至少一个用于调整第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路的输出偏置电压的输入控制信号端。
6.根据权利要求5所述的效率提高的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述输入控制信号端连接系统控制器或者连接射频功率放大器输出检测处理电路的输出端。
7.根据权利要求5所述的效率提高的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述第一偏置电路、第二偏置电路、第三偏置电路和第四偏置电路包括第三晶体管、第四晶体管、和第五晶体管；所述第三晶体管的源极接地，栅极通过第一电阻连接第五晶体管的源极，第五晶体管的源极还连接一接地的第二电阻；第三晶体管的漏极连接第三电阻、第一电容和第四晶体管的栅极，第三电阻的另一端连接第四电阻和第五晶体管的栅极，第四电阻另一端连接输入控制信号端，第一电容的另一端接地；第四晶体管和第五晶体管的漏极连接供电电压端，第四晶体管的源极连接一接地的第五电阻和第六电阻，第六电阻的另一端连接输出端。
【专利摘要】本实用新型公开了一种效率提高的共源共栅射频功率放大器，包括至少一个由第一射频晶体管和第二射频晶体管组成的共源共栅晶体管对，射频晶体管连接的第一偏置电路和第二偏置电路分别连接功率控制单元，所述功率控制单元具有至少一个用于调整第一偏置电路和第二偏置电路的输出偏置电压的输入控制信号端。通过输入控制信号端Ctrl信号合理地控制共源共栅晶体管对的工作状态（包括打开、关闭、高偏置电压、低偏置电压等），可以优化射频功率放大器在不同输出功率等级下的效率及线性度等性能指标。
【IPC分类】H03F3-20, H03F1-02, H03F1-32, H03F3-189
【公开号】CN204442292
【申请号】CN201520191677
【发明人】陈高鹏, 陈俊, 刘磊, 张辉, 黄清华
【申请人】宜确半导体（苏州）有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月1日