CN103187933A - 功率放大器的保护电路和保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功率放大器的保护电路和保护方法，其中，该保护电路包括功率放大器，该功率放大器的输入端与射频信号的输入端相连，该电路还包括带通滤波器，所述带通滤波器位于所述射频信号的输入端和所述功率放大器的输入端之间；所述带通滤波器的中心频率为所述功率放大器工作频带的中心频率，所述带通滤波器的工作带宽大于所述功率放大器的工作带宽。上述功率放大器的保护电路和保护方法，通过在功率放大器输入端设置了带通滤波器，有效防止了功率放大器受带外信号或异常宽带信号影响而造成的损坏。

Description

功率放大器的保护电路和保护方法
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种功率放大器的保护电路和保护方法。
背景技术
目前日益激烈的市场竞争对基站产品的稳定性提出了很高的要求，功率放大器作为基站的重要组成部分，一旦失效，不但功率放大模块会受到损坏，其所在的基站也不能正常工作。
传统的功率放大器简化电路结构如图1所示，射频信号通过功率放大器放大后输出。功率放大器阻抗渐变，Q值较低，带内到带外过渡较慢，带外增益较高，因此带外信号会引起功率放大器严重失配从而损坏。对于目前各种类型的功放管(例如，横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)管、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)赝高电子迁移率晶体管(pHEMT)等)来说，宽带输入信号带宽越宽时，越容易造成功率放大器损坏。特别是当系统输入异常，产生大功率带外信号或带宽很宽的异常宽带信号(如带宽扩展到功率放大器设计的工作频带之外的信号)时，功率放大器更容易因此而受到损坏。
因此，为了防止带外信号或异常宽带信号对功率放大器造成损坏，设计一种功率放大器的保护电路具有重要的意义。
发明内容
本发明实施例提供了一种功率放大器的保护电路和保护方法，以防止带外信号或异常宽带信号对功率放大器造成损坏。
本发明实施例提供了一种功率放大器的保护电路，包括功率放大器，该功率放大器的输入端与射频信号的输入端相连，该电路还包括带通滤波器，所述带通滤波器位于所述射频信号的输入端和所述功率放大器的输入端之间；所述带通滤波器的中心频率为所述功率放大器工作频带的中心频率，所述带通滤波器的工作带宽大于所述功率放大器的工作带宽。
优选地，所述带通滤波器为腔体滤波器、介质滤波器、微带滤波器、陶瓷滤波器或集总元件(LC)滤波器。
优选地，所述功率放大器为单管功率放大器或功率放大模块。
优选地，所述功率放大模块包括平衡式AB类放大器、道赫蒂(Doherty)功率放大器以及多个功率放大器串并联所构成的功放系统。
本发明实施例还提供了一种功率放大器的保护方法，该方法包括：
将射频信号输入端与带通滤波器的输入端相连；
将所述带通滤波器的输出端与所述功率放大器的输入端相连；
其中，所述带通滤波器的中心频率与所述功率放大器的中心频率相同，所述带通滤波器的工作带宽大于所述功率放大器的工作带宽。
优选地，所述带通滤波器为腔体滤波器、介质滤波器、微带滤波器、陶瓷滤波器或集总元件(LC)滤波器。
优选地，所述功率放大器为单管功率放大器或功率放大模块。
优选地，所述功率放大模块包括平衡式AB类放大器、道赫蒂(Doherty)功率放大器以及多个功率放大器串并联所构成的功放系统。
上述功率放大器的保护电路和保护方法，通过在功率放大器输入端设置了带通滤波器，有效防止了功率放大器受带外信号或异常宽带信号影响而造成的损坏。
附图说明
图1为现有的功率放大器的结构示意图；
图2为本发明功率放大器保护电路实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图2所示，为本发明功率放大器保护电路实施例的结构示意图，该电路与图1所示电路相比，不同之处在于：在射频信号输入端和功率放大器的输入端之间添加一个带通滤波器，该带通滤波器的工作带宽在功率放大器工作带宽上适当扩展；当输入发生异常产生带外信号或变为带宽很宽的宽带信号时，带通滤波器可以在很大程度上削弱并滤除掉带外异常信号，避免功率放大器因带内匹配失配或输入功率过大而损坏。
具体地，上述带通滤波器的中心频率可以为所述功率放大器工作频带的中心频率，所述带通滤波器的工作带宽大于所述功率放大器的工作带宽。
其中，该电路中的带通滤波器可以是腔体滤波器、介质滤波器、微带滤波器、陶瓷滤波器、集总元件(LC)滤波器等，根据实际需要，如尺寸、插损等要求选取使用。
上述电路中的功率放大器可以是一个单管功率放大器，也可以是一个功率放大模块，如平衡式AB类放大器、道赫蒂(Doherty)功率放大器、多个功率放大器串并联所构成的功放系统等。
上述功率放大器的保护电路，可以在输入信号发生异常产生带外信号或者带宽很宽的异常宽带信号(如带宽扩展到功率放大器设计的工作频带之外的信号)时，通过带通滤波器滤除掉带外多余的信号，避免功率放大器因带内匹配失配或输入功率过大而损坏；另外，上述电路结构简单，易于实现，可靠性高，能有效保护功率放大器，通过仿真软件的辅助设计能够将其应用于多种射频场合。
本发明实施例提供了一种功率放大器的保护方法，该方法包括：
步骤一、将射频信号输入端与带通滤波器的输入端相连；
其中，所述带通滤波器的中心频率与所述功率放大器的中心频率相同，所述带通滤波器的工作带宽大于所述功率放大器的工作带宽；且该带通滤波器相关参数的设计过程可以通过仿真软件来辅助实现。
步骤二、将所述带通滤波器的输出端与所述功率放大器的输入端相连。
所述带通滤波器可以为腔体滤波器、介质滤波器、微带滤波器、陶瓷滤波器或LC滤波器等；上述功率放大器可以为单管功率放大器或功率放大模块，而功率放大模块又包括平衡式AB类放大器、Doherty功率放大器以及多个功率放大器串并联所构成的功放系统等。
上述功率放大器的保护方法，可以在输入信号发生异常产生带外信号或者带宽很宽的异常宽带信号时，通过带通滤波器滤除掉带外多余的信号，避免功率放大器因带内匹配失配或输入功率过大而损坏。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种功率放大器的保护电路，包括功率放大器，该功率放大器的输入端与射频信号的输入端相连，其特征在于，该电路还包括带通滤波器，所述带通滤波器位于所述射频信号的输入端和所述功率放大器的输入端之间；所述带通滤波器的中心频率为所述功率放大器工作频带的中心频率，所述带通滤波器的工作带宽大于所述功率放大器的工作带宽。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：
所述带通滤波器为腔体滤波器、介质滤波器、微带滤波器、陶瓷滤波器或集总元件(LC)滤波器。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于：
所述功率放大器为单管功率放大器或功率放大模块。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于：
所述功率放大模块包括平衡式AB类放大器、道赫蒂(Doherty)功率放大器以及多个功率放大器串并联所构成的功放系统。
5.一种功率放大器的保护方法，其特征在于，该方法包括：
将射频信号输入端与带通滤波器的输入端相连；
将所述带通滤波器的输出端与所述功率放大器的输入端相连；
其中，所述带通滤波器的中心频率与所述功率放大器的中心频率相同，所述带通滤波器的工作带宽大于所述功率放大器的工作带宽。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
所述带通滤波器为腔体滤波器、介质滤波器、微带滤波器、陶瓷滤波器或集总元件(LC)滤波器。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：
所述功率放大器为单管功率放大器或功率放大模块。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述功率放大模块包括平衡式AB类放大器、道赫蒂(Doherty)功率放大器以及多个功率放大器串并联所构成的功放系统。
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