CN106230392A - 一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器 - Google Patents

一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器 Download PDF

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CN106230392A CN201610566420.5A CN201610566420A CN106230392A CN 106230392 A CN106230392 A CN 106230392A CN 201610566420 A CN201610566420 A CN 201610566420A CN 106230392 A CN106230392 A CN 106230392A
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陈建芳
陈超
李红
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Abstract

本发明提出了一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器，包括驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路、输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路和两级共源级自适应偏置电路。相比传统的固定栅偏置包络跟踪功率放大器和线性功率放大器，本发明能够抵消包络跟踪功率放大器变化的电源电压产生的增益变化以及改善AB类功率放大器本身存在的增益压缩特性，消除部分AM‑AM失真，使整个包络跟踪功率放大器的线性度和稳定性得到了极大的提高。

Description

一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器
技术领域
本发明涉及功率放大器结构的技术领域，尤其涉及一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器。
背景技术
当代无线通信系统为了提高频谱效率，采用更为复杂的调制方式如OFDM、QAM等，并随着数据传输速率的增加，功率峰均比(PAPR)变得更大，这对功率放大器的线性度提出了更高的要求。最简单的方式是使功率放大器工作在功率回退处，但此时功率放大器的效率大幅降低。为了提高功率回退处的效率，许多效率增强技术如包络跟踪(ET)、包络消除和恢复(EER)、Doherty负载调制、非线性元件线性放大(LINC)、Outphasing等被长时间研究，其中包络跟踪技术是较常用的一种方法。
包络跟踪功率放大器的电源电压跟随输出功率的变化而变化，当输出功率减小时，包络跟踪功率放大器的电源电压也减小，从而减小总功耗，使功放管始终工作于饱和状态，提高功率回退处的效率。然而，正是由于包络跟踪功率放大器的电源电压是变化的，引起较大的增益变化；以及考虑到线性度和效率的折衷，功率放大器大多工作于AB类，其本身存在增益压缩的特性。为了提高功率放大器的增益，主功率级采用A+AB类两级级联的方式。综上所述，简单的包络跟踪功率放大器会引起较大的AM-AM失真。
包络跟踪功率放大器的电源电压是变化的，对于固定的输出共栅级的栅极偏置，较小的电源电压使得输出共栅管处于线性区，从而产生较大的失真；同理，由于驱动共栅级的漏极的电压变化较大，对于固定的栅偏置可能会使得驱动共栅管处于线性区，从而产生较大的失真。
发明内容
发明目的：为解决上述技术问题，本发明提出了一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器，采用所有偏置节点跟随输入功率变化的两级级联的主功率级，具有高线性和高效率的特点。
技术方案：本发明提出的技术方案为：一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器，设有单端射频输入信号RFIN，单端射频输入信号RFIN经单转双的巴伦产生差分输入信号RFIN+、RFIN-，处理后的差分输出信号经双转单的巴伦产生单端输出信 号RFOUT，还设有正输入端RFIN+和负输入端RFIN-，通过正输入端RFIN+和负输入端RFIN-接收射频输入功率；还包括驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路、输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路和两级共源级自适应偏置电路，输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有双转单的巴伦和输出级RC串联负反馈电路，射频输入功率经驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路和输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路放大、然后经双转单的巴伦输出单端输出信号RFOUT；
所述两级共源级自适应偏置电路采用栅极自适应偏置方式，使两级共源级自适应偏置电路的共源管的栅极偏置电压跟随输入功率的变化而变化，表现出增益扩展特性；所述驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路、输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路均采用采用栅极自偏置方式，其栅极电压跟随漏极电压的变化而变化，使共栅管在不同的电源电压下始终工作在饱和区；输出级RC串联负反馈电路用于提高整体电路线性度和稳定性。
作为优选，所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器设有第一偏置电压输入端Vbias1和第二偏置电压输入端Vbias2，用于接收外接电路输入的固定偏置电压；驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有正输出端OP1和负输出端ON1，两级共源级自适应偏置电路设有输出端Vcs0和输出端Vcs1；其中，驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1和第二电感L2，其中，
所述第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2的尺寸相同，第三NMOS管MN3和第四NMOS管MN4的尺寸相同，第三NMOS管MN3和第四NMOS管MN4的尺寸是第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2的1.5倍；
所述第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2构成驱动共源级，第一NMOS管MN1的栅极、第一电阻R1的负端和第一电容C1的下极板相连接；第二NMOS管MN2的栅极、第二电阻R2的负端和第二电容C2的下极板相连接；第一NMOS管MN1的漏极与第三NMOS管MN3的源极相连接；第二NMOS管MN2的漏极与第四NMOS管MN4的源极相连接；第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2的源极相连，其连接点连接到地；
所述第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第三电容C3、第四电容C4、第 三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1和第二电感L2构成驱动共栅级及其共栅级自偏置电路，第三NMOS管MN3的栅极、第三电阻R3的负端和第三电容C3的下极板相连接；第四NMOS管MN4的栅极、第四电阻R4的负端和第四电容C4的下极板相连接；第三电容C3和第四电容C4的上极板相连接，其连接点连接到地；第三NMOS管MN3的漏极、第三电阻R3的正端和第一电感L1的负端相连接，其连接点作为驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的负输出端ON1；第四NMOS管MN4的漏极、第四电阻R4的正端和第二电感L2的负端相连接，其连接点作为驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的正输出端OP1；第一电感L1和第二电感L2的正端相连，其连接点连接到电源；
所述第一电阻R1和第二R2的正端电压作为驱动共源级的栅极偏置电压，其连接点连接到两级共源级自适应偏置电路的输出端Vcs0；第一电容C1的上极板作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的正输入端RFIN+；第二电容C2的上极板作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的负输入端RFIN-。
作为优选，所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器设有第一偏置电压输入端Vbias1和第二偏置电压输入端Vbias2，用于接收外接电路输入的固定偏置电压；驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有正输出端OP1和负输出端ON1，两级共源级自适应偏置电路设有输出端Vcs0和输出端Vcs1；其中，输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路包括第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和双转单的巴伦，其中，
所述第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的尺寸相同，第七NMOS管MN7和第八NMOS管MN8的尺寸相同，第七NMOS管MN7和第八NMOS管MN8的尺寸是第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的1.5倍，双转单的巴伦包括平衡端、非平衡端和公共端，平衡端设有负极和正极两个端子；
所述第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第五电容C5、第六电容C6、第五电阻R5、第六电阻R6构成输出共源级，第五NMOS管MN5的栅极、第五电阻R5的负端、第五电容C5的下极板和第七电容C7的下极板相连接；第六NMOS管MN6的栅极、第六电阻R6的负端、第六电容C6的下极板和第八电容C8的下极板相连接； 第五NMOS管MN5的漏极和第七NMOS管MN7的源极相连；第六NMOS管MN6的漏极和第八NMOS管MN8的源极相连；第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的源极相连接，其连接点连接到地；
所述第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和双转单的巴伦构成输出共源级、栅极自偏置电路和输出级RC串联负反馈电路，第七NMOS管MN7的栅极、第八NMOS管MN8的栅极、第九电容C9的下极板和第九电阻R9的负端相连接，其连接点作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的电源调制器的输出端；第七NMOS管MN7的漏极和第七电阻R7的负端相连接，其连接点连接到双转单的巴伦的平衡端的正极；第八NMOS管MN8的漏极和第八电阻R8的负端相连接，其连接点连接到双转单的巴伦的平衡端的负极；第九电容C9的上极板连接到地；
所述第七电阻R7的正端和第七电容C7的上极板相连接；第八电阻R8的正端和第八电容C8的上极板相连接；第九电阻R9的正端连接到双转单的巴伦的公共端；
所述第五电阻R5和第六电阻R6的正端作为输出共源级的栅极偏置电压，其连接点连接到两级共源级自适应偏置电路的输出端Vcs1；第五电容C5的上极板连接到驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的负输出端ON1；第六电容C6的上极板连接到驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的正输出端OP1；双转单的巴伦的非平衡端作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的单端输出信号RFOUT；其中，双转单的巴伦的公共端还连接到电源调制器的输出端，作为调制电源。
作为优选，所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器设有第一偏置电压输入端Vbias1和第二偏置电压输入端Vbias2，用于接收外接电路输入的固定偏置电压；驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有正输出端OP1和负输出端ON1，两级共源级自适应偏置电路设有输出端Vcs0和输出端Vcs1；其中，两级共源级自适应偏置电路包括第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10，第一PMOS管MP1，第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13，第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14；其中，
所述第九NMOS管MN9的栅极、第十电阻R10的负端和第十电容C10的下极板相连接；第九NMOS管MN9的源极连接到地；第九NMOS管MN9的漏极、第十NMOS管MN10的栅极、第一PMOS管MP1的栅极、第十一电阻R11的负端和第十一电容 C11的下极板相连接；第十一电阻R11的正端和第十一电容C11的上极板相连接，其连接点连接到电源；所述第十电阻R10的正端作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的第一偏置电压输入端Vbias1；第十电容C10的上极板连接单端射频输入信号RFIN；
所述第一PMOS管MP1的源极连接到电源；第一PMOS管MP1的漏极、第十NMOS管MN10的漏极、第十二电阻R12的负端、第十二电容C12的下极板和第十三电阻R13的负端相连接，其连接点作为两级共源级自适应偏置电路的第一个输出端Vcs0；第十NMOS管MN10的源极作为第二偏置电压输入端Vbias2；
所述第十三电阻R13的正端、第十四电阻R14的负端和第十三电容C13的下极板相连接，其连接点作为两级共源级自适应偏置电路的第二个输出端Vcs1；第十三电阻R13的正端和第十三电容C13的上极板相连接，其连接点连接到地。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用了两级共源级的栅极自适应偏置电路，其共源级的栅极偏置电压跟随输入功率的变化而变化，表现出增益扩展特性，以抵消包络跟踪功率放大器变化的电源电压产生的增益变化以及AB类功率放大器本身存在的增益压缩特性，消除了一部分AM-AM失真，使整个包络跟踪功率放大器的线性度得到了提高；
2、本发明采用了两级共栅级的栅极自偏置电路，其栅极电压跟随漏极电压的变化而变化，使共栅管在不同的电源电压下始终工作在饱和区，改善了整个包络跟踪功率放大器的线性度；
3、输出级采用电阻电容串联负反馈结构，从而进一步提高整体电路线性度和稳定性。
附图说明
图1为本发明提出的偏置节点自适应的包络跟踪功率放大器的驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路和输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路的结构示意图；
图2为本发明提出的偏置节点自适应的包络跟踪功率放大器的两级共源级自适应偏置电路的结构示意图；
图3为传统的两级级联共源共栅线性功率放大器的结构示意图；
图4为本发明的功率谱密度仿真结果的示意图；
图5为传统的两级级联共源共栅线性功率放大器的功率谱密度仿真结果的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1、2、3所示为本发明提出的偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的电路结构示意图，其结构主要分为三部分，即驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路、输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路和两级共源级自适应偏置电路。
如图1所示，所述驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路包括N型金属氧化物半导体场效应晶体管MN1、MN2、MN3、MN4，电容C1、C2、C3、C4，电阻R1、R2、R3、R4和电感L1、L2，其中MN1和MN2的尺寸相同，MN3和MN4的尺寸相同，MN3和MN4的尺寸是MN1和MN2的1.5倍；MN1的栅极、R1的负端、C1的下极板相连接；MN2的栅极、R2的负端、C2的下极板相连接；MN1的漏极与MN3的源极相连接；MN2的漏极与MN4的源极相连接；MN1、MN2的源极相连，其连接点连接到地；MN3的栅极、MN4的栅极、R3的负端、C3的下极板相连接；MN4的栅极、R4的负端、C4的下极板相连接；C3、C4的上极板相连接，其连接点连接到地；MN3的漏极、R3的正端、L1的正端相连接，其连接点作为驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的负输出端ON1；MN4的漏极、R4的正端和L2的负端相连接，其连接点作为驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的正输出端OP1；L1、L2的正端相连，其连接点连接到电源；R1和R2的正端作为驱动共源级的栅极偏置电压，其连接点连接到两级共源级自适应偏置电路的输出端Vcs0；C1的上极板作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的正输入端RFIN+；C2的上极板作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的负输入端RFIN-；
如图2所示，所述输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路包括N型金属氧化物半导体场效应晶体管MN5、MN6、MN7、MN8，电容C5、C6、C7、C8、C9，电阻R5、R6、R7、R8、R9和双转单的巴伦，其中MN5和MN6的尺寸相同，MN7和MN8的尺寸相同，MN7和MN8的尺寸是MN5和MN6的1.5倍；MN5的栅极、R5的负端、C5的下极板、C7的下极板相连接；C5的上极板连接到驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的负输出端ON1；C6的上极板连接到驱动共源共栅级及其自偏置电路的正输出端OP1；双转单巴伦的非平衡端输出偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的单端输出信号RFOUT；MN6的栅极、R6的负端、C6的下极板、C8的下极板相连接；MN5的漏极和MN7的源极相连；MN6的漏极和MN8的源极相连；MN5、MN6的源极相连 接，其连接点连接到地；MN7的栅极、MN8的栅极、C9的下极板、R9的负端相连接；MN7的漏极、R7的负端相连接，其连接点连接到巴伦平衡端的正极；MN8的漏极、R8的负端相连接，其连接点连接到巴伦平衡端的负极；C9的上极板连接到地；R7的正端、C7的上极板相连接；R8的正端、C8的上极板相连接；R9的正端连接到巴伦的公共端；R5和R6的正端作为输出共源级的栅极偏置电压，其连接点连接到两级共源级自适应偏置电路的输出端Vcs1；其中，双转单巴伦的公共端还连接到偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的电源调制器的输出端，作为输出共源共栅级的调制电源。
如图3所示，所述两级共源级自适应偏置电路包括N型金属氧化物半导体场效应晶体管MN9、MN10，P型金属氧化物半导体场效应晶体管MP1，电容C10、C11、C12、C13，电阻R10、R11、R12、R13、R14；M9的栅极、R10的负端、C10的下极板相连接；MN9的源极连接到地；MN9的漏极、MN10的栅极、MP1的栅极、R11的负端、C11的下极板相连接；R11的正端、C11的上极板相连接，其连接点连接到电源；R10的正端作为所述高线性包络跟踪功率放大器的第一个偏置电压输入端Vbias1，Vbias1接收外接电路输入的固定偏置电压；C10的上极板作为所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的单端射频输入RFIN；MP1的源极连接到电源；MP1的漏极、MN10的漏极、R12的负端、C12的下极板、R13的负端相连接，其连接点作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器自适应偏置电路的第一个输出端Vcs0；MN10的源极作为所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的第二个偏置电压输入端Vbias2，Vbias2接收外接电路输入的固定偏置电压；R13的正端、R14的负端、C13的下极板相连接，其连接点作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器自适应偏置电路的第二个输出端Vcs1；R13的正端、C13的上极板相连接，其连接点连接到地。
射频输入功率通过两级共源共栅放大，后接双转单的巴伦实现单端输出；两级共源级的栅极采用自适应偏置方式，其共源级的栅极偏置跟随输入功率的变化而变化，表现出增益扩展特性，以抵消包络跟踪功率放大器变化的电源电压产生的增益变化以及AB类功率放大器本身存在的增益压缩，达到消除一部分AM-AM失真的目的；两级共栅级的栅极采用自偏置方式，其栅极电压跟随漏极电压的变化而变化，使共栅管在不同的电源电压下始终工作在饱和区；同时，输出级采用电阻电容串联负反馈结构来进一步提高整体电路线性度和稳定性。
一般来说，通过采用包络跟踪技术可大幅地提高功率回退处功率放大器的效率，提 高电池的使用寿命。然而，由于包络跟踪功率放大器的电源电压是变化的，会引起较大的增益变化；以及AB类功率放大器本身存在增益压缩的特性。因此，简单的包络跟踪功率放大器会引起较大的AM-AM失真。本发明的电路设计通过将共源级的栅极采用自适应偏置方式，使共源级的栅极偏置电压跟随输入功率的变化而变化，表现出增益扩展特性，以抵消包络跟踪主功率级的增益压缩特性，达到消除一部分AM-AM失真的目的，改善包络跟踪功率放大器的线性度。
此外由于包络跟踪功率放大器的电源电压是变化的，对于固定的共栅级的栅极偏置，较小的电源电压使得输出共栅管处于线性区，从而产生较大的失真；本发明的电路设计通过将共栅管的栅极采用自偏置方式，使栅极电压跟随漏极电压的变化而变化，共栅管在不同的电源电压下始终工作在饱和区，从而改善包络跟踪功率放大器的线性度；同时，输出级采用电阻电容串联负反馈结构，通过牺牲增益来提高整体电路的线性度和稳定性。
下面通过比较两级级联(A+AB类)的线性功率放大器的线性度与本发明的线性度说明本发明能产生有益的技术效果。
图4为传统的两级级联共源共栅线性功率放大器的结构示意图，为提高功率放大器的增益和线性度，驱动级工作于A类；考虑到线性度和效率的折衷，输出级工作于AB类。此时，A和AB类两级级联的功率放大器有着增益压缩特性，产生较大的AM-AM失真。令驱动共源级的栅极偏置电压VB0＝0.7V，输出共源级的栅极偏置电压VB1＝0.45V，两级共栅管的栅极偏置接电源电压；当输入双音信号，中心频率为1.85GHz，频率补偿为5MHz。根据输出三阶交调点(OIP3)的计算公式：
O I P 3 = 3 × P m - I M 3 2
其中，Pm为双音测试中每个单音的输出功率，IM3为双音测试中的三阶互调分量。由仿真结果可知，该传统的两级级联共源共栅线性功率放大器在输出功率为24.5dBm时的OIP3为33.95dBm。
如图5为采用本发明提出的一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器时，其射频输出电压做DFT后取功率值得到的功率谱密度仿真结果。当输入双音信号，中心频率为1.85GHz，频率补偿为5MHz，由OIP3的计算公式可知，该偏置节点自适应的包络跟踪功率放大器在输出功率为24.5dBm时的OIP3为41.64dBm，在相同的输出功 率下，比传统的线性功率放大器的OIP3大7.7dBm。
综上所述，在相同的输出功率下，本发明提出的偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的线性度要明显好于相同尺寸下固定偏置节点线性功率放大器的线性度，且其效率也相对较高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器，设有单端射频输入信号RFIN，单端射频输入信号RFIN经单转双的巴伦产生差分输入信号RFIN+、RFIN-，处理后的差分输出信号经双转单的巴伦产生单端输出信号RFOUT，还设有正输入端RFIN+和负输入端RFIN-，通过正输入端RFIN+和负输入端RFIN-接收射频输入功率，其特征在于：
包括驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路、输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路和两级共源级自适应偏置电路，输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有双转单的巴伦和输出级RC串联负反馈电路，射频输入功率经驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路和输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路放大、然后经双转单的巴伦输出单端输出信号RFOUT；
所述两级共源级自适应偏置电路采用栅极自适应偏置方式，使两级共源级自适应偏置电路的共源管的栅极偏置电压跟随输入功率的变化而变化，表现出增益扩展特性；所述驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路、输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路均采用采用栅极自偏置方式，其栅极电压跟随漏极电压的变化而变化，使共栅管在不同的电源电压下始终工作在饱和区；输出级RC串联负反馈电路用于提高整体电路线性度和稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器，其特征在于：所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器设有第一偏置电压输入端Vbias1和第二偏置电压输入端Vbias2，用于接收外接电路输入的固定偏置电压；驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有正输出端OP1和负输出端ON1，两级共源级自适应偏置电路设有输出端Vcs0和输出端Vcs1；其中，驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路包括第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1和第二电感L2，其中，
所述第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2的尺寸相同，第三NMOS管MN3和第四NMOS管MN4的尺寸相同，第三NMOS管MN3和第四NMOS管MN4的尺寸是第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2的1.5倍；
所述第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2构成驱动共源级，第一NMOS管MN1的栅极、第一电阻R1的负端和第一电容C1的下极板相连接；第二NMOS管MN2的栅极、第二电阻R2的负端和第二电容C2的下极板相连接；第一NMOS管MN1的漏极与第三NMOS管MN3的源极相连接；第二NMOS管MN2的漏极与第四NMOS管MN4的源极相连接；第一NMOS管MN1和第二NMOS管MN2的源极相连，其连接点连接到地；
所述第三NMOS管MN3、第四NMOS管MN4、第三电容C3、第四电容C4、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1和第二电感L2构成驱动共栅级及其共栅级自偏置电路，第三NMOS管MN3的栅极、第三电阻R3的负端和第三电容C3的下极板相连接；第四NMOS管MN4的栅极、第四电阻R4的负端和第四电容C4的下极板相连接；第三电容C3和第四电容C4的上极板相连接，其连接点连接到地；第三NMOS管MN3的漏极、第三电阻R3的正端和第一电感L1的负端相连接，其连接点作为驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的负输出端ON1；第四NMOS管MN4的漏极、第四电阻R4的正端和第二电感L2的负端相连接，其连接点作为驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的正输出端OP1；第一电感L1和第二电感L2的正端相连，其连接点连接到电源；
所述第一电阻R1和第二R2的正端电压作为驱动共源级的栅极偏置电压，其连接点连接到两级共源级自适应偏置电路的输出端Vcs0；第一电容C1的上极板作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的正输入端RFIN+；第二电容C2的上极板作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的负输入端RFIN-。
3.根据权利要求1所述的一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器，其特征在于：所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器设有第一偏置电压输入端Vbias1和第二偏置电压输入端Vbias2，用于接收外接电路输入的固定偏置电压；驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有正输出端OP1和负输出端ON1，两级共源级自适应偏置电路设有输出端Vcs0和输出端Vcs1；其中，输出共源共栅级及其共栅级自偏置电路包括第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和双转单的巴伦，其中，
所述第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的尺寸相同，第七NMOS管MN7和第八NMOS管MN8的尺寸相同，第七NMOS管MN7和第八NMOS管MN8的尺寸是第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的1.5倍，双转单的巴伦包括平衡端、非平衡端和公共端，平衡端设有负极和正极两个端子；
所述第五NMOS管MN5、第六NMOS管MN6、第五电容C5、第六电容C6、第五电阻R5、第六电阻R6构成输出共源级，第五NMOS管MN5的栅极、第五电阻R5的负端、第五电容C5的下极板和第七电容C7的下极板相连接；第六NMOS管MN6的栅极、第六电阻R6的负端、第六电容C6的下极板和第八电容C8的下极板相连接；第五NMOS管MN5的漏极和第七NMOS管MN7的源极相连；第六NMOS管MN6的漏极和第八NMOS管MN8的源极相连；第五NMOS管MN5和第六NMOS管MN6的源极相连接，其连接点连接到地；
所述第七NMOS管MN7、第八NMOS管MN8、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和双转单的巴伦构成输出共源级、栅极自偏置电路和输出级RC串联负反馈电路，第七NMOS管MN7的栅极、第八NMOS管MN8的栅极、第九电容C9的下极板和第九电阻R9的负端相连接，其连接点作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的电源调制器的输出端；第七NMOS管MN7的漏极和第七电阻R7的负端相连接，其连接点连接到双转单的巴伦的平衡端的正极；第八NMOS管MN8的漏极和第八电阻R8的负端相连接，其连接点连接到双转单的巴伦的平衡端的负极；第九电容C9的上极板连接到地；
所述第七电阻R7的正端和第七电容C7的上极板相连接；第八电阻R8的正端和第八电容C8的上极板相连接；第九电阻R9的正端连接到双转单的巴伦的公共端；
所述第五电阻R5和第六电阻R6的正端作为输出共源级的栅极偏置电压，其连接点连接到两级共源级自适应偏置电路的输出端Vcs1；第五电容C5的上极板连接到驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的负输出端ON1；第六电容C6的上极板连接到驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路的正输出端OP1；双转单的巴伦的非平衡端作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的单端输出信号RFOUT；其中，双转单的巴伦的公共端还连接到电源调制器的输出端，作为调制电源。
4.根据权利要求1所述的一种偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器，其特征在于：所述偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器设有第一偏置电压输入端Vbias1和第二偏置电压输入端Vbias2，用于接收外接电路输入的固定偏置电压；驱动共源共栅级及其共栅级自偏置电路设有正输出端OP1和负输出端ON1，两级共源级自适应偏置电路设有输出端Vcs0和输出端Vcs1；其中，两级共源级自适应偏置电路包括第九NMOS管MN9、第十NMOS管MN10，第一PMOS管MP1，第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13，第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十四电阻R14；其中，
所述第九NMOS管MN9的栅极、第十电阻R10的负端和第十电容C10的下极板相连接；第九NMOS管MN9的源极连接到地；第九NMOS管MN9的漏极、第十NMOS管MN10的栅极、第一PMOS管MP1的栅极、第十一电阻R11的负端和第十一电容C11的下极板相连接；第十一电阻R11的正端和第十一电容C11的上极板相连接，其连接点连接到电源；所述第十电阻R10的正端作为偏置节点自适应的高线性包络跟踪功率放大器的第一偏置电压输入端Vbias1；第十电容C10的上极板连接单端射频输入信号RFIN；
所述第一PMOS管MP1的源极连接到电源；第一PMOS管MP1的漏极、第十NMOS管MN10的漏极、第十二电阻R12的负端、第十二电容C12的下极板和第十三电阻R13的负端相连接，其连接点作为两级共源级自适应偏置电路的第一个输出端Vcs0；第十NMOS管MN10的源极作为第二偏置电压输入端Vbias2；
所述第十三电阻R13的正端、第十四电阻R14的负端和第十三电容C13的下极板相连接，其连接点作为两级共源级自适应偏置电路的第二个输出端Vcs1；第十三电阻R13的正端和第十三电容C13的上极板相连接，其连接点连接到地。
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