CN106817090B - 一种信号放大结构及通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种信号放大结构及通信设备。所述信号放大结构包括：至少一个驱动级放大器和功率级放大器；所述至少一个驱动级放大器串联连接；所述至少一个驱动级放大器和所述功率级放大器连接同一电源，使所述至少一个驱动级放大器分别和所述功率级放大器形成回路；所述信号放大结构还包括陷波单元，用于阻断所述回路中的振荡频率；所述陷波单元的一端接入所述回路，所述陷波单元的另一端接地。

Description

一种信号放大结构及通信设备
技术领域
本发明设计无线通信技术，具体涉及一种信号放大结构及通信设备。
背景技术
随着人们对无线通信质量的要求越来越高，导致对应用于通信信号传输的功率放大器的功率要求越来越高。一级功率放大器已经很难满足人们的需求，多级放大器成为常见的设计手段。但如果对多级放大器中每个放大器单独供电，会造成电路的复杂和冗余，所以通常的解决这一问题的办法，是将多级放大器使用同一电源(即共源)实现，例如图1所示。
但使用同一电源会导致以下几个问题(参见图1所示)：1、驱动级放大器和功率级放大器之间由于共用电源，会形成一个环路，使得驱动级放大器和功率级放大器相互影响，造成功率放大的不稳定。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供了一种信号放大结构及通信设备。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种信号放大结构，所述信号放大结构包括：至少一个驱动级放大器和功率级放大器；所述至少一个驱动级放大器串联连接；所述至少一个驱动级放大器和所述功率级放大器连接同一电源，使所述至少一个驱动级放大器分别和所述功率级放大器形成回路；
所述信号放大结构还包括陷波单元，用于阻断所述回路中的振荡频率；所述陷波单元的一端接入所述回路，所述陷波单元的另一端接地。
上述方案中，所述驱动级放大器和所述陷波单元形成第一支路，所述功率级放大器和所述陷波单元形成第二支路；
所述陷波单元包括第一电容和第一电感；所述第一电容的第一端接入所述回路，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端接地。
上述方案中，所述信号放大结构还包括所述第一支路上设置的第一低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第一支路中满足第一特定频率的信号。
上述方案中，所述信号放大结构还包括所述第二支路上设置的第二低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第二支路中满足第二特定频率的信号。
上述方案中，所述第一低通滤波单元包括第二电感和所述第一电容；所述第二电感串联在所述第一回路中；所述第二电感的第二端与所述第一电容的第一端连接。
上述方案中，所述第二低通滤波单元包括第三电感和所述第一电容；所述第三电感串联在所述第二回路中；所述第三电感的第一端与所述第一电容的第一端连接。
本发明实施例还提供了一种通信设备，所述通信设备包括本发明实施例所述的信号放大结构。
本发明实施例提供的信号放大结构及通信设备，所述信号放大结构包括：至少一个驱动级放大器和功率级放大器；所述至少一个驱动级放大器串联连接；所述至少一个驱动级放大器和所述功率级放大器连接同一电源，使所述至少一个驱动级放大器分别和所述功率级放大器形成回路；所述信号放大结构还包括陷波单元，用于阻断所述回路中的振荡；所述陷波单元的一端接入所述回路，所述陷波单元的另一端接地。如此，采用本发明实施例的技术方案，通过在使用同一电源的至少两个放大器形成的回路中增加陷波单元，从而抑制回路中的振荡频率，提高功率放大的稳定性。
附图说明
图1为现有技术中信号放大结构的电路组成示意图；
图2为本发明实施例的信号放大结构的组成结构示意图；
图3为本发明实施例的信号放大结构的电路组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本发明实施例提供了一种信号放大结构。图2为本发明实施例的信号放大结构的组成结构示意图；如图2所示，所述信号放大结构包括：至少一个驱动级放大器11和功率级放大器12；所述至少一个驱动级放大器11串联连接；所述至少一个驱动级放大器11和所述功率级放大器12连接同一电源13，使所述至少一个驱动级放大器11分别和所述功率级放大器12形成回路；
所述信号放大结构还包括陷波单元14，用于阻断所述回路中的振荡频率；所述陷波单元14的一端接入所述回路，所述陷波单元14的另一端接地。图2中以信号放大结构包括一个驱动级放大器11和一个功率级放大器12为例进行说明，但在其他实施方式中，信号放大结构可包括至少一个驱动级放大器11，所述至少一个驱动级放大器11串联连接。
本发明实施例的信号放大结构应用于通信设备中；为了满足通信设备的无线通信质量，所述信号放大结构中可设置有至少两个放大器；所述至少两个放大器连接同一电源。其中，所述至少两个放大器可以包括至少一个驱动级放大器和功率级放大器。在连接同一电源时，所述至少两个放大器中每个驱动级放大器和功率级放大器之间由于连接同一电源会形成一个回路，从而所述两个放大器之间会相互影响，造成功率放大的不稳定。基于此，本实施例中在形成的回路中设置一陷波单元14，如图2中信号放大结构仅包括驱动级放大器11和功率级放大器12所示，所述驱动级放大器11和所述功率级放大器12连接同一电源13的同时形成一回路。所述信号放大结构中设置有陷波单元14，所述陷波单元14的一端接入所述回路，所述陷波单元14的另一端接地；根据回路中的所述驱动级放大器11和所述功率级放大器12产生的振荡频率，可利用所述陷波单元14形成的低阻抗打断所述驱动级放大器11和所述功率级放大器12在回路中形成的振荡频率。
作为一种实施方式，具体可参照图1或图2所示，信号放大结构中还设置有电容1(Bypass C1)和电容2(Bypass C2)；驱动级放大器11和功率级放大器12的输出阻抗在射频频段会分别受到电容1(Bypass C1)和电容2(Bypass C2)的影响，因为电容1和电容2通常很大，为纳法(nF)级电容，在射频频段，其等效为一个小电感并联在负载阻抗上，从而会影响驱动级放大器11和功率级放大器12的负载阻抗。基于此，所述信号放大结构还包括所述第一支路上设置的第一低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第一支路中满足第一特定频率的信号。所述信号放大结构还包括所述第二支路上设置的第二低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第二支路中满足第二特定频率的信号。
具体的，图3为本发明实施例的信号放大结构的电路组成示意图；如图3所示，所述驱动级放大器11和所述陷波单元14形成第一支路，所述功率级放大器12和所述陷波单元14形成第二支路；所述陷波单元14包括第一电容C1和第一电感L1；所述第一电容C1的第一端接入所述回路，所述第一电容C1的第二端与所述第一电感L1的第一端连接，所述第一电感L1的第二端接地。
具体的，所述陷波单元14可由第一电容C1和第一电感L1组成；根据回路中产生的振荡频率确定所述陷波单元14中第一电容C1和第一电感L1的数值。具体的，所述第一电容C1的电容值与所述第一电感L1的电感值与所述回路中的振荡频率相适应。作为一种实施方式，所述第一电容C1的电容值、所述第一电感L1的电感值和回路中的振荡频率的关系满足：
其中，f为振荡频率；L为第一电感L1的电感值；C为第一电容C1的电容值。
作为一种实施方式，所述第一低通滤波单元包括第二电感L2和所述第一电容C1；所述第二电感L2串联在所述第一回路中；所述第二电感L2的第二端与所述第一电容C1的第一端连接。
相应的，所述第二低通滤波单元包括第三电感L3和所述第一电容C1；所述第三电感L3串联在所述第二回路中；所述第三电感L3的第一端与所述第一电容C1的第一端连接。
具体的，本实施例中，可在第一支路和第二支路上分别设置一电感，该电感分别与所述陷波单元14中的第一电容C1分别在第一支路和第二支路上形成一个低通滤波结构(即第一低通滤波结构和第二低通滤波结构)；所述第一低通滤波结构和所述第二低通滤波结构在射频频段针对环路中的驱动级放大器和功率级放大器形成高阻抗，从而起到对驱动级放大器和功率级放大器的隔离作用。当然，所述第一低通滤波单元和所述第二低通滤波单元分别形成的低通滤波结构，更可以起到驱动级放大器和功率级放大器起到隔离作用。
采用本发明实施例的技术方案，一方面，通过在使用同一电源的两个放大器形成的回路中增加陷波单元，从而抑制回路中的振荡频率，提高功率放大的稳定性。另一方面，通过设置的第一低通滤波单元和第二低通滤波单元分别形成的低通滤波结构，使得针对驱动级放大器和功率级放大器在射频频段呈现高阻抗，对驱动级放大器和功率级放大器形成隔离，从而信号放大结构中的电容Bypass C1和电容Bypass C2不会影响驱动级放大器和功率级放大器的负载阻抗。
实施例二
本发明实施例还提供了一种通信设备，所述通信设备包括本发明实施例一所述的信号放大结构。具体的，如图2所示，所述信号放大结构包括：至少一个驱动级放大器11和功率级放大器12；所述至少一个驱动级放大器11串联连接；所述至少一个驱动级放大器11和所述功率级放大器12连接同一电源13，使所述至少一个驱动级放大器11分别和所述功率级放大器12形成一回路；
所述信号放大结构还包括陷波单元14，用于阻断所述回路中的振荡频率；所述陷波单元14的一端接入所述回路，所述陷波单元14的另一端接地。
本发明实施例中，为了满足通信设备的无线通信质量，所述信号放大结构中可设置有至少两个放大器；所述至少两个放大器连接同一电源。其中，所述至少两个放大器可以包括至少一个驱动级放大器和功率级放大器。在连接同一电源时，所述至少两个放大器中每个驱动级放大器和功率级放大器之间由于连接同一电源会形成一个回路，从而所述两个放大器之间会相互影响，造成功率放大的不稳定。基于此，本实施例中在形成的回路中设置一陷波单元14，如图2中信号放大结构仅包括驱动级放大器11和功率级放大器12所示，所述驱动级放大器11和所述功率级放大器12连接同一电源13的同时形成一回路。所述信号放大结构中设置有陷波单元14，所述陷波单元14的一端接入所述回路，所述陷波单元14的另一端接地；根据回路中的所述驱动级放大器11和所述功率级放大器12产生的振荡频率，可利用所述陷波单元14形成的低阻抗打断所述驱动级放大器11和所述功率级放大器12在回路中形成的振荡频率。
作为一种实施方式，具体可参照图1或图2所示，信号放大结构中还设置有电容1(Bypass C1)和电容2(Bypass C2)；驱动级放大器11和功率级放大器12的输出阻抗在射频频段会分别受到电容1(Bypass C1)和电容2(Bypass C2)的影响，因为电容1和电容2通常很大，为纳法(nF)级电容，在射频频段，其等效为一个小电感并联在负载阻抗上，从而会影响驱动级放大器11和功率级放大器12的负载阻抗。基于此，所述信号放大结构还包括所述第一支路上设置的第一低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第一支路中满足第一特定频率的信号。所述信号放大结构还包括所述第二支路上设置的第二低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第二支路中满足第二特定频率的信号。
具体的，如图3所示，所述驱动级放大器11和所述陷波单元14形成第一支路，所述功率级放大器12和所述陷波单元14形成第二支路；所述陷波单元14包括第一电容C1和第一电感L1；所述第一电容C1的第一端接入所述回路，所述第一电容C1的第二端与所述第一电感L1的第一端连接，所述第一电感L1的第二端接地。
具体的，所述陷波单元14可由第一电容C1和第一电感L1组成；根据回路中产生的振荡频率确定所述陷波单元14中第一电容C1和第一电感L1的数值。具体的，所述第一电容C1的电容值与所述第一电感L1的电感值与所述回路中的振荡频率相适应。作为一种实施方式，所述第一电容C1的电容值、所述第一电感L1的电感值和回路中的振荡频率的关系满足：
其中，f为振荡频率；L为第一电感L1的电感值；C为第一电容C1的电容值。
作为一种实施方式，所述第一低通滤波单元包括第二电感L2和所述第一电容C1；所述第二电感L2串联在所述第一回路中；所述第二电感L2的第二端与所述第一电容C1的第一端连接。
相应的，所述第二低通滤波单元包括第三电感L3和所述第一电容C1；所述第三电感L3串联在所述第二回路中；所述第三电感L3的第一端与所述第一电容C1的第一端连接。
具体的，本实施例中，可在第一支路和第二支路上分别设置一电感，该电感分别与所述陷波单元14中的第一电容C1分别在第一支路和第二支路上形成一个低通滤波结构(即第一低通滤波结构和第二低通滤波结构)；所述第一低通滤波结构和所述第二低通滤波结构在射频频段针对环路中的驱动级放大器和功率级放大器形成高阻抗，从而起到对驱动级放大器和功率级放大器的隔离作用。当然，所述第一低通滤波单元和所述第二低通滤波单元分别形成的低通滤波结构，更可以起到驱动级放大器和功率级放大器起到隔离作用。
采用本发明实施例的技术方案，一方面，通过在使用同一电源的两个放大器形成的回路中增加陷波单元，从而抑制回路中的振荡频率，提高功率放大的稳定性。另一方面，通过设置的第一低通滤波单元和第二低通滤波单元分别形成的低通滤波结构，使得针对驱动级放大器和功率级放大器在射频频段呈现高阻抗，对驱动级放大器和功率级放大器形成隔离，从而信号放大结构中的电容Bypass C1和电容Bypass C2不会影响驱动级放大器和功率级放大器的负载阻抗。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种信号放大结构，其特征在于，所述信号放大结构包括：至少一个驱动级放大器和功率级放大器；所述至少一个驱动级放大器串联连接；所述至少一个驱动级放大器和所述功率级放大器连接同一电源，使所述至少一个驱动级放大器分别和所述功率级放大器形成回路；
所述信号放大结构还包括陷波单元，用于阻断所述回路中的振荡频率；所述陷波单元的一端接入所述回路，所述陷波单元的另一端接地；
所述驱动级放大器和所述陷波单元形成第一支路，所述功率级放大器和所述陷波单元形成第二支路。
2.根据权利要求1所述的信号放大结构，其特征在于，所述陷波单元包括第一电容和第一电感；所述第一电容的第一端接入所述回路，所述第一电容的第二端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端接地。
3.根据权利要求2所述的信号放大结构，其特征在于，所述信号放大结构还包括所述第一支路上设置的第一低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第一支路中满足第一特定频率的信号。
4.根据权利要求2所述的信号放大结构，其特征在于，所述信号放大结构还包括所述第二支路上设置的第二低通滤波单元，用于截止所述回路中的高频信号以及滤除所述第二支路中满足第二特定频率的信号。
5.根据权利要求3所述的信号放大结构，其特征在于，所述第一低通滤波单元包括第二电感和所述第一电容；所述第二电感串联在所述第一支路中；所述第二电感的第二端与所述第一电容的第一端连接。
6.根据权利要求4所述的信号放大结构，其特征在于，所述第二低通滤波单元包括第三电感和所述第一电容；所述第三电感串联在所述第二支路中；所述第三电感的第一端与所述第一电容的第一端连接。
7.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括权利要求1至6任一项所述的信号放大结构。
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