CN114039555B - 功率放大系统及射频前端模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功率放大系统及射频前端模组，该功率放大系统包括第一功率放大电路、第一偏置电路、第一控制电路和第一引流电路；第一控制电路包括第一晶体管，第一晶体管的第一端接收第一基准电压，第一晶体管的第二端耦合至第一功率放大电路的第一检测节点，第一检测节点指示第一功率放大电路的功率水平；第一基准电压被配置为在第一检测节点的功率达到上限功率之后，使得第一晶体管处于导通状态；第一控制电路被配置为在第一晶体管处于导通状态之后，使第一引流电路从第一偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路的第一偏置信号。本技术方案能够在避免功率损耗的同时还能提高功率功率放大系统的可靠性。

Description

功率放大系统及射频前端模组
技术领域
本发明涉及射频技术领域，尤其涉及一种功率放大系统及射频前端模组。
背景技术
功率放大系统一般是指应用在无线通信系统中，对射频信号进行放大的电路。随着移动通信设备的用户需求的不断提高，对功率放大系统的可靠性提出了更高的要求。
目前，传统的方法主要通过使用额外的电路和/或逻辑电路来调整第一偏置电路施加到功率放大系统的偏置电流的大小。然而，在功率放大系统的输出功率过高时，上述额外的电路和/或逻辑电路均无法及时的对施加到功率放大系统的偏置电流进行调整，从而对功率放大系统中的元器件造成损耗，导致功率放大系统的可靠性较差。
发明内容
本发明实施例提供一种功率放大系统及射频前端模组，以解决功率放大系统的可靠性较差的问题。
一种功率放大系统，包括第一功率放大电路、第一偏置电路、第一控制电路和第一引流电路；
所述第一功率放大电路，被配置为接收第一射频信号，对所述第一射频信号进行放大，输出射频放大信号；
所述第一偏置电路，被配置为提供第一偏置信号至所述第一功率放大电路；
所述第一控制电路包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一端接收第一基准电压，所述第一晶体管的第二端耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一检测节点指示所述第一功率放大电路的功率水平；
所述第一基准电压被配置为在所述第一检测节点的功率接近但未达到上限功率时，使得所述第一晶体管处于临近导通状态，在所述第一检测节点的功率达到上限功率之后，使得所述第一晶体管处于导通状态；
所述第一控制电路耦合至所述第一引流电路的第一端，所述第一控制电路被配置为在所述第一晶体管处于导通状态之后，使所述第一引流电路从所述第一偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至所述第一功率放大电路的第一偏置信号。
进一步地，所述第一晶体管为BJT管，包括基极、集电极和发射极；所述第一晶体管的基极接收第一基准电压，所述第一晶体管的发射极耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一晶体管的集电极耦合至供电端。
进一步地，所述功率放大系统包括第二偏置电路；所述第二偏置电路，被配置为提供第二偏置信号至所述第一功率放大电路。
进一步地，所述第一控制电路还包括第一衰减电路、第一信号源电路和信号转换电路；
所述第一衰减电路的第一端与所述第一功率放大电路的第一检测节点相连，所述第一衰减电路的第二端与所述第一晶体管的第二端相连；
所述第一信号源电路的输出端与所述第一晶体管的第一端相连，所述第一信号源电路被配置为提供所述第一基准电压至所述第一晶体管的第一端；
所述信号转换电路的第一端与所述第一晶体管的第二端和所述第一衰减电路的第二端相连，所述信号转换电路的第二端与所述第一引流电路的第一端相连。
进一步地，所述第一引流电路包括第一引流晶体管；所述第一引流晶体管的第一端与所述信号转换电路的第二端相连，所述第一引流晶体管的第三端耦合至所述第一偏置电路上，所述第一引流晶体管的第二端与接地端相连。
进一步地，若所述第一引流晶体管为BJT管，则第一控制信号为控制电流，若所述第一引流晶体管为MOS管，则第一控制信号为控制电压。
进一步地，在所述第一引流电路处于导通状态之后，所述第一引流电路从所述第一偏置电路中抽取至少部分电流的大小与所述第一控制信号的大小呈正相关。
进一步地，所述功率放大系统还包括第二功率放大电路、第二偏置电路和第二引流电路；
所述第二功率放大电路，被配置为接收射频输入信号，对所述射频输入信号进行放大，向所述第一功率放大电路输出第一射频信号；
所述第二偏置电路，被配置为提供第二偏置信号至所述第二功率放大电路；
所述第一控制电路还耦合至所述第二引流电路的第一端，所述第一控制电路还被配置为在所述第一晶体管处于导通状态之后，使所述第二引流电路从所述第二偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至所述第二功率放大电流的第二偏置信号。
进一步地，所述功率放大系统还包括第二功率放大电路、第二偏置电路、第二控制电路和第二引流电路；
所述第二功率放大电路，被配置为接收射频输入信号，对所述射频输入信号进行放大，向所述第一功率放大电路输出第一射频信号；
所述第二偏置电路，被配置为提供第二偏置信号至所述第二功率放大电路；
所述第二控制电路包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一端接收第二基准电压，所述第二晶体管的第二端耦合至所述第二功率放大电路的第二检测节点，所述第二检测节点指示所述第二功率放大电路的功率水平；
所述第二基准电压被配置为在所述第二检测节点的功率接近但未达到上限功率时，使得所述第二晶体管处于临近导通状态，在所述第二检测节点的功率达到上限功率之后，使得所述第二晶体管处于导通状态；
所述第二控制电路耦合至所述第二引流电路的第一端，所述第二控制电路被配置为在所述第二晶体管处于导通状态之后，使所述第二引流电路从所述第二偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至所述第二功率放大电路的第二偏置信号。
进一步地，所述第一偏置电路包括第一偏置晶体管和第一偏置信号源；
所述第一偏置信号源的输出端与所述第一偏置晶体管的第一端和所述第一引流电路的第三端相连，所述第一偏置晶体管的第三端与供电端相连，所述第一偏置晶体管的第二端耦合至所述第一功率放大电路的输入端。
进一步地，所述第一偏置电路还包括第一分压电路；所述第一分压电路的一端与所述第一偏置信号源的输出端相连，所述第一分压电路的另一端与接地端相连。
进一步地，所述第一衰减电路包括第一电阻。
进一步地，所述信号转换电路包括镜像晶体管；所述镜像晶体管的第一端与所述第一引流电路的第一端和所述镜像晶体管的第三端相连，所述镜像晶体管的第三端与所述第一晶体管的第二端和所述第一衰减电路的第二端相连，所述镜像晶体管的第二端与接地端相连。
进一步地，所述信号转换电路包括第二电阻；所述第二电阻的第一端与所述第一引流电路的第一端、所述第一晶体管的第二端和所述第一衰减电路的第二端相连，所述第二电阻的第二端与接地端相连。
进一步地，所述第一信号源电路包括第一信号源端和第二分压电路；所述第二分压电路的第一端与所述第一信号源端和所述第一晶体管的第一端相连，所述第二分压电路的第二端与接地端相连。
一种功率放大系统，包括第一功率放大电路、第一偏置电路、第一控制电路和第一引流电路；
所述第一功率放大电路，被配置为接收第一射频信号，对所述第一射频信号进行放大，输出射频放大信号；
所述第一偏置电路，被配置为提供第一偏置信号至所述第一功率放大电路；
所述第一控制电路的第一端耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一控制电路的第二端耦合至所述引流电路的第一端，所述第一检测节点指示所述第一功率放大电路的功率水平；
所述第一控制电路包括第一晶体管，所述第一检测节点指示的所述功率水平的变化直接导致所述第一晶体管进入不同的工作状态；所述第一晶体管的不同工作状态使得所述第一控制电路的第二端输出不同的控制信号，以使所述第一引流电路工作或者不工作。
进一步地，所述第一晶体管为BJT管，包括基极、集电极和发射极；所述第一晶体管的基极接收第一基准电压，所述第一晶体管的发射极耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一晶体管的集电极耦合至供电端。
进一步地，在所述第一检测节点的功率达到上限功率时，所述第一晶体管处于导通状态，所述第一控制电路输出第一控制信号，所述第一引流电路工作；
在所述第一检测节点的功率接近但未达到上限功率时，所述第一晶体管处于临近导通状态，所述第一控制电路输出第二控制信号，所述第一引流电路不工作。
一种射频前端模组，包括上述的功率放大系统。
本申请提供一种功率放大系统，包括第一功率放大电路、第一偏置电路、第一控制电路和第一引流电路。第一功率放大电路，被配置为接收第一射频信号，对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号。第一偏置电路，被配置为提供第一偏置信号至第一功率放大电路；第一控制电路包括第一晶体管，第一晶体管的第一端接收第一基准电压。第一晶体管的第二端耦合至第一功率放大电路的第一检测节点，第一检测节点指示第一功率放大电路的功率水平。第一基准电压被配置为在第一检测节点的功率接近但未达到上限功率时，使得第一晶体管处于临近导通状态，在第一检测节点的功率达到上限功率之后，使得第一晶体管处于导通状态。第一控制电路耦合至第一引流电路的第一端，第一控制电路被配置为在第一晶体管处于导通状态之后，使第一引流电路从第一偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路的第一偏置信号。本示例通过将第一控制电路一端耦合至第一功率放大电路上的第一检测节点，另一端耦合至第一引流电路的第一端，并在在第一功率放大电路上的第一检测节点的功率达到上限功率时，使第一晶体管处于导通状态，进而使第一引流电路从第一偏置电路中抽取至少部分电流，以减小第一偏置电路提供至第一功率放大电路的第一偏置信号，从而避免第一偏置电路在第一功率放大电路的功率达到上限功率时，继续向第一功率放大电路提供的较大的第一偏置信号，从而造成功率损耗，即第一控制电路可自适应地根据第一功率放大电路上的第一检测节点的功率大小来调整第一偏置电路输入至第一功率放大电路上的第一偏置信号的大小，而不需要额外进行功率比较和信号控制，以实现在避免功率损耗的同时还能提高功率功率放大系统的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中功率放大系统的一电路示意图；
图2是本发明一实施例中功率放大系统的另一电路示意图；
图3是本发明一实施例中功率放大系统的另一电路示意图；
图4是本发明一实施例中功率放大系统的另一电路示意图；
图5是本发明一实施例中功率放大系统的另一电路示意图；
图6是本发明一实施例中功率放大系统的另一电路示意图；
图7是本发明一实施例中功率放大系统的另一电路示意图。
图中：11、第一功率放大电路；12、第二功率放大电路；21、第一偏置电路；22、第二偏置电路；31、第一控制电路；311、第一衰减电路；312、第一信号源电路；313、信号转换电路；32、第二控制电路；41、第一引流电路；42、第二引流电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
本实施例提供一种功率放大系统，如图1所示，包括第一功率放大电路11、第一偏置电路21、第一控制电路31和第一引流电路41。第一功率放大电路11，被配置为接收第一射频信号，对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号。第一偏置电路21，被配置为提供第一偏置信号至第一功率放大电路11；第一控制电路31包括第一晶体管M311，第一晶体管M311的第一端接收第一基准电压。第一晶体管M311的第二端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一检测节点A为可指示第一功率放大电路11的功率水平的节点。第一基准电压被配置为在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，使得第一晶体管M311处于临近导通状态，在第一检测节点A的功率达到上限功率之后，使得第一晶体管M311处于导通状态。
第一控制电路31耦合至第一引流电路41的第一端，第一控制电路31被配置为在第一晶体管M311处于导通状态之后，使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。
其中，功率放大系统是指对射频信号进行放大处理的系统，例如应用在射频前端电路中，对不同频段的射频信号进行放大处理。可选地，不同频段的射频信号可以为n77/n78/n79 等任意频段的射频信号。
可选地，功率放大系统可以包括单级的功率放大电路或者多级的功率放大电路，可根据实际需求需求选择单级的功率放大电路或者多级的功率放大电路。
在一具体实施例中，功率放大系统包括第一功率放大电路11，第一功率放大电路11 被配置为接收第一射频信号，对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号。可选地，第一射频信号可以是第一功率放大电路11的前一级功率放大电路输出的射频信号，也可以是其它电路输出的待放大处理的射频信号。射频放大信号是指第一功率放大电路11对第一射频信号进行放大处理后输出的射频信号。
需要说明的是第一功率放大电路11可以为单端功率放大电路也可以为差分功率放大电路。在一具体实施例中，当第一功率放大电路11为单端功率放大电路时，第一功率放大电路11包括单个第一放大晶体管，该第一放大晶体管被配置为对第一射频信号进行放大，输出第一射频放大信号。在另一具体施实施例中，当第一功率放大电路11为差分功率放大电路时，第一功率放大电路11包括第一放大晶体管和第二放大晶体管，第一放大晶体管和第二放大晶体管构成差分结构的差分功率放大电路。其中，该第一放大晶体管和第二放大晶体管例如可以是BJT晶体管(HBT晶体管)或者场效应晶体管。
在一具体实施例中(图中未示出)，第一功率放大电路11包括单个第一放大晶体管，第一放大晶体管的基极(栅极)被配置为接收第一射频信号，第一放大晶体管的集电极(源极)被配置为输出射频放大信号，第一放大晶体管的发射极(漏极)被配置与接地端相连；其中，第一放大晶体管的集电极(源极)还与第一供电电源端相连，用于接收供电电源提供的供电信号。
在一具体实施例中(图中未示出)，第一功率放大电路11包括第一放大晶体管和第二放大晶体管，第一放大晶体管和第二放大晶体管构成差分结构的差分功率放大器。可选地，第一功率放大电路11还包括前级转换巴伦和后级转换巴伦。作为一示例，前级转换巴伦的输入端被配置接收第一射频信号，前级转换巴伦的第一输出端与第一放大晶体管的基极(栅极)相连，前级转换巴伦的第二输出端与第二放大晶体管的基极(栅极)相连，该前级转换巴伦被配置为对不平衡的第一射频信号转换成第一射频差分信号和第二射频差分信号，并将该第一射频差分信号输入至第一差分放大放大晶体管进行放大，将该第二射频差分信号输入至第二放大晶体管进行放大。第一放大晶体管的集电极(源极)与后级转换巴伦的第一输入端相连，第一放大晶体管的发射极(漏极)与接地端相连，第二放大晶体管的集电极(源极)与后级转换巴伦的第二输入端相连，第二放大晶体管的发射极(漏极) 与接地端相连，后级转换巴伦的输出端被配置输出射频放大信号。即后级转换巴伦能够对放大后的第一射频差分信号和第二射频差分信号进行转换合成，输出射频放大信号。其中，第一放大晶体管的集电极(源极)和第二放大晶体管的集电极(源极)还与第一供电电源端相连，用于接收第一供电电源提供的供电信号。
在一具体实施例中，如图1所示，功率放大系统还包括第一偏置电路21，该第一偏置电路21被配置为提供第一偏置信号至上述实施例中的第一功率放大电路11，以使第一功率放大电路11在正常工作时，能够对第一射频信号进行不失真地放大，并输出射频放大信号。
在一具体实施例中，如图1所示，功率放大系统还包括第一控制电路31。具体地，该第一控制电路31包括第一晶体管M311。可选地，该第一晶体管M311可以是BJT晶体管或场效应晶体管。
在一具体实施例中，由于在第一功率放大电路11的功率到达上限功率时，若第一偏置电路21继续提供较大的第一偏置信号至该第一功率放大电路11，则会因为功率过大而对第一功率放大电路11中的电路元件造成损坏，例如使得第一功率放大电路11中的放大晶体管被击穿。其中，上限功率为预先设定的一个功率值，可根据实际情况自定义设定。例如：可以将第一功率放大电路11能对信号进行不失真放大的的最大功率设定为上限功率。
因此，为了解决上述问题，本实施例中的功率放大系统还包括第一控制电路31和第一引流电路41。
具体地，该第一控制电路31包括第一晶体管M311。第一晶体管M311的第一端被配置为接收第一基准电压。其中，第一基准电压为施加至第一晶体管M311的第一端的电压。
可选地，该第一基准电压可以是由信号源电路提供的电压或者其它电源电路提供的电压。在本实施例中，第一基准电压是预先设定的固定电压值的电压。该第一基准电压的电压大小可根据实际需求进行设置。在一具体实施例中，由于第一晶体管M311的导通电压Vbe是固定的，第一基准电压又是预先设定的固定电压，因此，第一晶体管M311是否导通主要取决于施加至第一晶体管M311的第二端上的电压，由此可知，当第一晶体管M311 的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差大于或等于第一晶体管M311的导通电压 Vbe时，第一晶体管M311处于导通状态。当第一晶体管M311的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差接近第一晶体管M311的导通电压Vbe时，第一晶体管M311处于临近导通状态。当第一晶体管M311的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差小于第一晶体管M311的导通电压Vbe时，第一晶体管M311处于关断状态。
需要说明的是，若第一晶体管M311为HBT晶体管，则第一晶体管M311的第一端为第一晶体管M311的基极，第一晶体管M311的第二端为第一晶体管M311的发射极；若第一晶体管M311为MOS晶体管，则第一晶体管M311的第一端为第一晶体管M311的栅极；若第一晶体管M311为MOS晶体管，则第一晶体管M311的第二端为第一晶体管M311 的漏极。
具体地，第一控制电路31中的第一晶体管M311的第二端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一检测节点A为可指示第一功率放大电路11的功率水平的节点。其中，第一检测节点A为第一功率放大电路11上的节点。可选地，该第一检测节点A可以是第一功率放大电路11的输入节点、输出节点或第一功率放大电路11中其它可以指示第一功率放大电路11的功率水平的电路节点。该功率水平为第一功率放大电路11的功率大小。该功率水平可以衡量第一功率放大电路11的工作状态，以确定第一功率放大电路 11是处于未饱和状态、接近饱和状态还是饱和状态。可以理解地，饱和状态对应的功率水平>接近饱和状态的功率水平>未饱和状态的功率水平。
具体地，第一基准电压被配置为在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，使得第一晶体管M311处于临近导通状态，在第一检测节点A的功率达到上限功率之后，使得第一晶体管M311处于导通状态。上限功率可预先根据实际情况自定义设定。示例性地，可以预先设定上限功率，从而转换成第一检测节点A对应的预设直流电压或者预设直流电流，当检测到该第一检测节点A的直流电压超过预设直流电压或者直流电流超过预设直流电流时，即可判断第一功率放大电路11的输出功率超过对应的上限功率。例如：在一具体实施例中，可将第一功率放大电路11达到饱和状态时的功率确认为上限功率。
可以理解地，本示例中，由于第一晶体管M311的第一端被配置为接收第一基准电压，第一晶体管M311的第二端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，因此，当第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率，例如第一功率放大电路11处于接近饱和状态时，第一基准电压与第二晶体管M321的第二端的电压之间的电压差接近第一晶体管M311 的导通电压。且在第一检测节点A的功率达到上限功率，例如第一功率放大电路11处于饱和状态时，第一基准电压与第二晶体管M321的第二端的电压之间的电压差便大于第一晶体管M311的导通电压，从而使得第一晶体管M311处于导通状态，以达到第一控制电路31自适应判断第一功率放大电路11是否达到上限功率的目的。
具体地，第一控制电路31耦合至第一引流电路41的第一端，第一控制电路31被配置为在第一晶体管M311处于导通状态之后，使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。本示例中，在第一功率放大电路11上的第一检测节点的功率达到上限功率时，若第一偏置电路21继续提供第一偏置信号至该第一功率放大电路11，则会对第一功率放大电路11中的电路元件造成损坏，因此，在第一功率放大电路11上的第一检测节点的功率达到上限功率时，第一基准电压与第二晶体管M321的第二端的电压之间的电压差便大于第一晶体管M311的导通电压，使得第一晶体管M311处于导通状态，且通过将第一控制电路31耦合至第一引流电路 41的第一端，并在第一晶体管M311处于导通状态之后，使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小第一控制电路31提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，从而避免第一偏置电路21在第一功率放大电路11已经达到上限功率时，继续向第一功率放大电路11提供的较大的第一偏置信号，从而提高功率功率放大系统的可靠性。
在本实施例中，功率放大系统包括第一功率放大电路11、第一偏置电路21、第一控制电路31和第一引流电路41。第一功率放大电路11，被配置为接收第一射频信号，对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号。第一偏置电路21，被配置为提供第一偏置信号至第一功率放大电路11；第一控制电路31包括第一晶体管M311，第一晶体管M311的第一端接收第一基准电压。第一晶体管M311的第二端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一检测节点A指示第一功率放大电路11的功率水平。第一基准电压被配置为在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，使得第一晶体管M311处于临近导通状态，在第一检测节点A的功率达到上限功率之后，使得第一晶体管M311处于导通状态。第一控制电路31耦合至第一引流电路41的第一端，第一控制电路31被配置为在第一晶体管M311处于导通状态之后，使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。本示例通过将第一控制电路31 一端耦合至第一功率放大电路11上的第一检测节点A，另一端耦合至第一引流电路41的第一端，并在在第一功率放大电路11上的第一检测节点A的功率达到上限功率时，使第一晶体管M311处于导通状态，进而使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，从而避免第一偏置电路21 在第一功率放大电路11的功率达到上限功率时，继续向第一功率放大电路11提供的较大的第一偏置信号，从而造成功率损耗，即第一控制电路31可自适应地根据第一功率放大电路11上的第一检测节点A的功率大小来调整第一偏置电路21输入至第一功率放大电路 11上的第一偏置信号的大小，而不需要额外进行功率比较和信号控制，以实现在避免功率损耗的同时还能提高功率功率放大系统的可靠性。
作为优选地，第一控制电路31中的第一晶体管M311可以为BJT管，包括基极、集电极和发射极。作为一示例，第一晶体管M311的导通电压为第一晶体管M311的基极与第一晶体管M311的发射极之间的电压。第一晶体管M311的基极被配置为接收第一基准电压，第一晶体管M311的发射极耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一晶体管M311的集电极耦合至供电端Vbatt，从而实现在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，在第一基极电压和第一晶体管M311的发射极的电压的共同作用下，能够使该第一晶体管M311处于临近导通状态，在第一检测节点A的功率达到上限功率之后，在第一基极电压和第一晶体管M311的发射极的电压的共同作用下，能够使该第一晶体管 M311处于导通状态，以自适应判断第一功率放大电路11是否达到上限功率。
在一实施例中，如图3所示，功率放大系统包括第二偏置电路22；第二偏置电路22，被配置为提供第二偏置信号至第一功率放大电路11。
在一具体实施例中，功率放大系统还可以包括多路偏置电路。作为一示例，功率放大系统还包括第二偏置电路22。作为优选地，第一偏置电路21为主偏置电路，第二偏置电路22为次偏置电路。第二偏置电路22被配置为提供第二偏置信号至第一功率放大电路11。
在本实施例中，在功率放大系统包括多路偏置电路时，若在第一功率放大电路11的功率达到上限功率时，第一晶体管M311处于导通状态，第一控制电路31仅需使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小第一偏置电路21提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，即仅需减小作为主偏置电路的第一偏置电路21中的偏置信号，便能够保证在第一功率放大电路11达到上限功率时，及时减小提供至第一功率放大电路11中的偏置信号的大小，避免第一功率放大电路11中的电路元件被损坏，达到提高功率功率放大系统的可靠性的目的。
在一实施例中，如图4所示，第一控制电路31还包括第一衰减电路311、第一信号源电路312和信号转换电路313；第一衰减电路311的第一端与第一功率放大电路11的第一检测节点A相连；第一信号源电路312的输出端与第一晶体管M311的第一端相连，第一晶体管M311的第三端与供电端Vbatt相连，第一信号源电路312被配置为提供第一基准电压至第一晶体管M311的第一端；信号转换电路313的第一端与第一晶体管M311的第三端和第一衰减电路311的第二端相连，信号转换电路313的第二端与第一引流电路41 的第一端相连。
在一具体实施例中，第一控制电路31还包括第一衰减电路311、第一信号源电路312 和信号转换电路313。作为一示例，第一衰减电路311的第一端与第一功率放大电路11的第一检测节点A相连，用于对从第一检测节点A反馈至第一晶体管M311的第二端的信号进行衰减，避免因第一检测节点A上的电压突然增大，对第一控制电路31中的电路元件造成损坏，提高第一控制电路31的使用寿命。可选地，第一衰减电路311包括第一电阻 R3111。在一具体式实施例中，可通过调整第一电阻R3111的阻值，来调整从第一检测节点A反馈至第一晶体管M311的第二端的信号的衰减程度。作为优选地，第一衰减电路311 还包括与第一电阻R3111串联连接的第一电容C3111，该第一电容C3111用于进一步提高对第一检测节点A的电压的衰减效果。
作为另一示例，第一信号源电路312的输出端与第一晶体管M311的基极相连，第一晶体管M311的集电极与供电端Vbatt相连，该第一信号源电路312被配置为提供第一基准电压至第一晶体管M311的基极。可选地，第一信号源电路312提供的第一基准电压可根据实际需求进行配置。
作为另一示例，信号转换电路313的第一端与第一晶体管M311的发射极和第一衰减电路311的第二端相连，信号转换电路313的第二端与第一引流电路41的第一端相连，如此，在第一检测节点A的功率达到上限功率，第一基准电压与第一晶体管M311的第二端上的电压差大于或等于第一晶体管M311的导通电压Vbe，使得第一晶体管M311处于导通状态，信号转换电路313的第一端接收第一晶体管M311导通后所输出的导通电流，并根据该导通电流，生成第一控制信号，例如对该导通电流进行转换处理，以输出电流或者电压形式的控制信号至第一引流电路41的第一端，从而使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，实现通过第一控制电路31自适应对第一偏置信号的大小进行调整，提高功率功率放大系统的可靠性。
在一实施例中，第一引流电路41包括第一引流晶体管M411；第一引流晶体管M411的第一端与信号转换电路313的第二端相连，第一引流晶体管M411的第二端耦合至第一偏置电路21上，第一引流晶体管M411的第三端与接地端相连。
在一具体实施例中，第一引流电流包括第一引流晶体管M411。可选地，该第一引流晶体管M411可以是BJT管或者MOS管。第一引流晶体管M411的基极(栅极)与信号转换电路313的第二端相连，第一引流晶体管M411的集电极(源极)耦合至第一偏置电路21上，第一引流晶体管M411的发射极(漏极)与接地端相连。
在一具体实施例中，若第一引流晶体管M411为BJT管，则第一控制信号为控制电流，通过该控制电流控制第一引流晶体管M411导通，使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。
在一具体实施例中，若第一引流晶体管M411为MOS管，则第一控制信号为控制电压，通过该控制电压控制第一引流晶体管M411导通，使第一引流电路41从第一偏置电路 21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。例如，在第一引流晶体管M411的基极(栅极)与信号转换电路313的第二端之间串联电阻，从而将控制电流转换成控制电压。
在一实施例中，在第一引流电路41处于导通状态之后，第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流的大小与第一控制信号的大小呈正相关。
在一具体实施例中，第一控制信号为控制电流，若控制电流越大，则第一引流电路41 中导通后，从第一偏置电路21中抽取至少部分电路的大小则越大，因此，第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流的大小与控制电流的大小呈正相关。
在一具体实施例中，第一控制信号为控制电压，若控制电压越大，则第一引流电路41 中导通后，从第一偏置电路21中抽取至少部分电路的大小则越大，因此，第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流的大小与控制电压的大小呈正相关。
在一实施例中，如图6所示，功率放大系统还包括第二功率放大电路12、第二偏置电路22和第二引流电路42；第二功率放大电路12，被配置为接收射频输入信号，对射频输入信号进行放大，向第一功率放大电路11输出第一射频信号；第二偏置电路22，被配置为提供第二偏置信号至第二功率放大电路12；第一控制电路31还耦合至第二引流电路42 的第一端，第一控制电路31还被配置为在第一晶体管M311处于导通状态之后，使第二引流电路42从第二偏置电路22中抽取至少部分电流，以减小提供至第二功率放大电路12 的第二偏置信号。
在一具体实施例中，功率放大系统包括多级功率放大电路。第二功率放大电路12为第一功率放大电路11的前一级功率放大电路，或者后一级功率放大电路。在本实施例中，以第二功率放大电路12为第一功率放大电路11的前一级功率放大电路为例进行说明。
在一具体实施例中，第二功率放大电路12被配置为接收射频输入信号，对该射频输入信号进行放大，并向第一功率放大电路11输出第一射频信号。可选地，射频输入信号可以是第二功率放大电路12的前一级功率放大电路输出的射频信号，也可以是其它电路输出的待放大的射频信号。
在一具体实施例中，第二偏置电路22被配置为提供第二偏置信号至第二功率放大电路12；第一控制电路31还耦合至第二引流电路42的第一端，第一控制电路31还被配置为在第一晶体管M311处于导通状态之后，使第二引流电路42从第二偏置电路22中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第二偏置信号，实现控制第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，同时控制第二引流电路42从第二偏置电路22中抽取至少部分电流，以减小提供至第二功率放大电路12的第二偏置信号。
在本实施例中，射频放大系统可以包括级联设置的第一功率放大电路11和第二功率放大电路12放大电路，通过第一控制电路31，在第一功率放大电路11和第二功率放大电路 12的功率达到上线功率时，控制第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，同时控制第二引流电路42从第二偏置电路22中抽取至少部分电流，以减小提供至第二功率放大电路12的第二偏置信号，从而避免第一功率放大电路11达到上线功率时，继续向第一功率放大电路11提供的较大的第一偏置信号，避免第二功率放大电路12达到上线功率时，继续向第二功率放大电路12 提供的较大的第二偏置信号，从而造成功率损耗，即第一控制电路31可自适应地根据第一功率放大电路11上的第一检测节点A的功率大小和第二功率放大电路12上的第二检测节点B的功率大小来调整第二偏置电路22输入至第二功率放大电路12上的第二偏置信号的大小，而不需要额外进行功率比较和信号控制，以实现在避免功率损耗的同时还能提高功率功率放大系统的可靠性。
在一实施例中，如图7所示，功率放大系统还包括第二功率放大电路12、第二偏置电路22、第二控制电路32和第二引流电路42；第二功率放大电路12，被配置为接收射频输入信号，对射频输入信号进行放大，向第一功率放大电路11输出第一射频信号；第二偏置电路22，被配置为提供第二偏置信号至第二功率放大电路12；第二控制电路32包括第二晶体管M321，第二晶体管M321的第一端接收第二基准电压，第二晶体管M321的第二端耦合至第二功率放大电路12的第二检测节点B，第二检测节点B指示第二功率放大电路 12的功率水平；第二基准电压被配置为在第二检测节点B的功率接近但未达到上限功率时，使得第二晶体管M321处于临近导通状态，在第二检测节点B的功率达到上限功率之后，使得第二晶体管M321处于导通状态；第二控制电路32耦合至第二引流电路42的第一端，第二控制电路32被配置为在第二晶体管M321处于导通状态之后，使第二引流电路 42从第二偏置电路22中抽取至少部分电流，以减小提供至第二功率放大电路12的第二偏置信号。
其中，第二基准电压为施加至第二晶体管M321的第一端的电压。
可选地，该第二基准电压可以是由信号源电路提供的电压或者其它电源电路提供的电压。在本实施例中，第二基准电压是预先设定的固定电压值的电压。该第二基准电压的电压大小可根据实际需求进行设置。在一具体实施例中，由于第二晶体管M321的导通电压Vbe是固定的，第二基准电压又是预先设定的固定电压，因此，第二晶体管M321是否导通主要取决于施加至第二晶体管M321的第二端上的电压，由此可知，当第二晶体管M321 的第一端上的第二基准电压与第二晶体管M321的第二端上的电压差大于或等于第二晶体管M321的导通电压Vbe时，第二晶体管M321处于导通状态。当第二晶体管M321的第一端上的第一基准电压与第二晶体管M321的第二端上的电压差接近第二晶体管M321的导通电压Vbe时，第二晶体管M321处于临近导通状态。当第二晶体管M321的第一端上的第一基准电压与第二晶体管M321的第二端上的电压差大于或等于第二晶体管M321导通电压Vbe时，第二晶体管M321处于关断状态。
需要说明的是，第二晶体管M321为HBT晶体管，则第二晶体管M321的第一端为第二晶体管M321的基极，第二晶体管M321的第二端为第二晶体管M321的发射极；若第二晶体管M321为MOS晶体管，则第二晶体管M321的第一端为第二晶体管M321的栅极；若第二晶体管M321为MOS晶体管，则第二晶体管M321的第二端为第二晶体管M321的漏极。
在本实施例中，通过将第一控制电路31中的第一晶体管M311的第二端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，来检测第一功率放大晶体管的功率水平，通过将第二控制电路32中的第二晶体管M321的第二端耦合至第二功率放大电路12的第二检测节点B，来检测第二功率放大电路12的功率水平，能够更加准确地检测出第一功率放大电路11或第二功率放大电路12的功率是否达到上限功率，从而通过第一控制电路31控制第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，通过第二控制电路32控制第二引流电路42从第二偏置电路22中抽取至少部分电流，以减小提供至第二功率放大电路12的第二偏置信号，以及时、准确地判断第一功率放大电路11和第二功率放大电路12是否达到上限功率，以防止过大的第一偏置信号对第一功率放大电路11中的电路元件造成损害，以及防止过大的第二偏置信号对第二功率放大电路12中的电路元件造成损害。
在一实施例中，如图3所示，第一偏置电路21包括第一偏置晶体管M211和第一偏置信号源S211；第一偏置信号源S211的输出端与第一偏置晶体管M211的第一端和第一引流电路41的第三端相连，第一偏置晶体管M211的第三端与供电端Vbatt相连，第一偏置晶体管M211的第二端耦合至第一功率放大电路11的输入端。
其中，第一偏置电路21包括第一偏置晶体管M211和第一偏置信号源S211。作为优选地，该第一偏置晶体管M211为BJT晶体管。第一偏置信号源S211为电流源。
在一具体实施例中，述第一偏置信号源S211的输出端与第一偏置晶体管M211的基极和第一引流电路41的第三端相连，第一偏置晶体管M211的集电极与供电端Vbatt相连，第一偏置晶体管M211的发射极耦合至第一功率放大电路11的输入端。
在一实施例中，如图3所示，第一偏置电路21还包括第一分压电路；第一分压电路的一端与第一偏置信号源S211的输出端相连，第一分压电路的另一端与接地端相连。
在一具体实施例中，第一偏置电路21还包括第一分压电路；第一分压电路的一端与第一偏置信号源S211的输出端相连，第一分压电路的另一端与接地端相连，被配置为稳定第一偏置晶体管M211的静态工作点。可选地，第一分压电路包括串联在第一偏置信号源S211的输出端与接地端之间的第一二极管D211和第二二极管D212。
在一实施例中，如图4所示，信号转换电路313包括镜像晶体管M3131；镜像晶体管M3131的第一端与第一引流电路41的第一端和镜像晶体管M3131的第三端相连，镜像晶体管M3131的第三端与第一晶体管M311的第三端和第一衰减电路311的第二端相连，镜像晶体管M3131的第二端与接地端相连。
在一具体实施例中，信号转换电路313包括镜像晶体管M3131，作为优选地，该镜像晶体管M3131可以是BJT晶体管。
在本实施例中，镜像晶体管M3131的基极与第一引流晶体管M411的基极相连，镜像晶体管M3131的集电极与第一晶体管M311的发射极和第一衰减电路311的第二端相连，镜像晶体管M3131的发射极与接地端相连，如此，当第一晶体管M311导通时，镜像晶体管M3131能够将第一晶体管M311的导通电流按预设比例转换成控制电流，并将该控制电流输出至第一引流晶体管M411的基极，该控制电流足以使第一引流晶体管M411导通，以使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。需要说明的是，可以根据实际需求配置该控制电流的大小，例如，控制电流的大小可以为十分之一的第一晶体管M311的导通电流，或者五分之一的晶体管的导通电流。可以理解地，该预设比例越大，即控制电流越大，在第一引流电路41 之后，第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流也越大。
在一实施例中，如图5所示，信号转换电路313包括第二电阻R3131；第二电阻R3131的第一端与第一引流电路41的第一端、第一晶体管M311的第二端和第一衰减电路311的第二端相连，第二电阻R3131的第二端与接地端相连。
在一具体实施例中，第二电阻R3131的第一端与第一引流电路41的第一端、第一晶体管M311的第二端和第一衰减电路311的第二端相连，第二电阻R3131的第二端与接地端相连。当第一晶体管M311导通时，该第二电阻R3131与第一晶体管M311的导通电流形成控制电压，该控制电压大于第一引流晶体管M411的导通电压，例如第一引流晶体管 M411的基极与发射极之间的电压，从而使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。需要说明的使，若第二电阻R3131越大，则第二电阻R3131与第一晶体管M311的导通电流形成控制电压，该控制电压越大，则第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流也越大。
在一实施例中，如图5所示，第一信号源电路312包括第一信号源S3121和第二分压电路；第二分压电路的第一端与第一信号源S3121的输出端和第一晶体管M311的第一端相连，第二分压电路的第二端与接地端相连。
在一具体实施例，第一信号源电路312包括第一信号源S3121和第二分压电路。作为优选地，第一信号源S3121为电流源。
在一具体实施例中，第二分压电路的第一端与第一信号源S3121的输出端和第一晶体管M311的第一端相连，第二分压电路的第二端与接地端相连，被配置为稳定第一晶体管 M311的静态工作点。
在一具体实施例中，第二分压电路包括串联连接在第一信号源S3121的输出端和第一晶体管M311的第一端与接地端之间的第三二极管D3121和第四二极管D3122。
本实施例提供一种功率放大系统，如图1所示，包括第一功率放大电路11、第一偏置电路21、第一控制电路31和第一引流电路41；第一功率放大电路11，被配置为接收射频输入信号，对射频输入信号进行放大；第一偏置电路21，被配置为提供第一偏置信号至第一功率放大电路11；第一控制电路31的第一端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一控制电路31的第二端耦合至引流电路的第一端，第一检测节点A指示第一功率放大电路11的功率水平；第一控制电路31包括第一晶体管M311，第一检测节点A指示的功率水平的变化直接导致第一晶体管M311进入不同的工作状态；第一晶体管M311 的不同工作状态使得第一控制电路31的第二端输出不同的控制信号，以使第一引流电路 41工作或者不工作。
其中，功率放大系统是指对射频信号进行放大处理的系统，例如应用在射频前端电路中，对不同频段的射频信号进行放大处理。可选地，不同频段的射频信号可以为n77/n78/n79 等任意频段的射频信号。
可选地，功率放大系统可以包括单级的功率放大电路或者多级的功率放大电路，可以根据射频信号的实际功率放大需求选择单级的功率放大电路或者多级的功率放大电路。
在一具体实施例中，功率放大系统包括第一功率放大电路11，第一功率放大电路11 被配置为接收第一射频信号，对射频输入信号进行放大，输出射频放大信号。可选地，第一射频信号可以是第一功率放大电路11的前一级功率放大电路输出的射频信号，也可以是其它电路输出的待放大处理的射频信号。射频放大信号是指第一功率放大电路11对第一射频信号进行放大处理后输出的射频信号。
在一具体实施例中，功率放大系统还包括第一偏置电路21，该第一偏置电路21被配置为提供第一偏置信号至上述实施例中的第一功率放大电路11，以使第一功率放大电路11 在正常工作时，能够对第一射频信号进行不失真地放大，并输出射频放大信号。
在一具体实施例中，功率放大系统还包括第一控制电路31。具体地，该第一控制电路 31包括第一晶体管M311。可选地，该第一晶体管M311可以是BJT晶体管或场效应晶体管。
在一具体实施例中，由于在第一功率放大电路11的功率接近或到达饱和时，若第一偏置电路21继续提供第一偏置信号至该第一功率放大电路11，则会对第一功率放大电路11 中的电路元件造成损坏，例如对第一功率放大电路11中的晶体管造成损坏。
因此，为了解决上述问题，本实施例中的功率放大系统还包括第一控制电路31和第一引流电路41。
具体地，第一控制电路31包括第一晶体管M311，第一检测节点A指示第一功率放大电路11的功率水平，该功率水平变化直接导致第一晶体管M311进入不同的工作状态。
作为一示例，该第一控制电路31包括第一晶体管M311。第一晶体管M311的第一端被配置为接收第一基准电压。其中，第一基准电压为施加至第一晶体管M311的第一端的电压。
可选地，该第一基准电压可以是由信号源电路提供的电压或者其它电源电路提供的电压。在本实施例中，第一基准电压是预先设定的固定电压值的电压。该第一基准电压的电压大小可根据实际需求进行设置。在一具体实施例中，由于第一晶体管M311的导通电压Vbe是固定的，第一基准电压又是预先设定的固定电压，因此，第一晶体管M311是否导通主要取决于施加至第一晶体管M311的第二端上的电压，由此可知，当第一晶体管M311 的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差大于或等于第一晶体管M311的导通电压Vbe时，第一晶体管M311处于导通状态。当第一晶体管M311的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差接近第一晶体管M311的导通电压Vbe时，第一晶体管M311处于临近导通状态。当第一晶体管M311的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差小于第一晶体管M311的导通电压Vbe时，第一晶体管M311处于关断状态。
需要说明的是，第一晶体管M311为HBT晶体管，则第一晶体管M311的第一端为第一晶体管M311的基极，第一晶体管M311的第二端为第一晶体管M311的发射极；若第一晶体管M311为MOS晶体管，则第一晶体管M311的第一端为第一晶体管M311的栅极；若第一晶体管M311为MOS晶体管，则第一晶体管M311的第二端为第一晶体管M311的漏极。
具体地，第一控制电路31中的第一晶体管M311的第二端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一检测节点A为可指示第一功率放大电路11的功率水平的节点。其中，第一检测节点A为第一功率放大电路11上的节点。可选地，该第一检测节点A可以是第一功率放大电路11的输入节点、输出节点或第一功率放大电路11中其它可以指示第一功率放大电路11的功率水平的电路节点。该功率水平为第一功率放大电路11的功率大小。该功率水平可以衡量第一功率放大电路11的工作状态，以确定第一功率放大电路 11是处于未饱和状态、接近饱和状态还是饱和状态。可以理解地，饱和状态对应的功率水平>接近饱和状态的功率水平>未饱和状态的功率水平。
在一具体实施例中，第一晶体管M311的不同工作状态使得第一控制电路31的第二端输出不同的控制信号，以使第一引流电路41工作或者不工作。作为一示例，在第一检测节点A的功率达到上限功率时，第一晶体管M311的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差大于或等于第一晶体管M311的导通电压Vbe，第一晶体管M311处于导通状态，第一控制电路31输出第一控制信号，第一引流电路41工作；在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，第一晶体管M311的第一端上的第一基准电压与第二端上的电压差接近或小于第一晶体管M311的导通电压Vbe，第一晶体管M311处于临近导通状态或断开状态，第一控制电路31输出第二控制信号，第一引流电路41不工作。
具体地，第一基准电压被配置为在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，使得第一晶体管M311处于临近导通状态，在第一检测节点A的功率达到上限功率之后，使得第一晶体管M311处于导通状态。其中，上限功率可预先根据实际情况自定义设定。示例性地，可以预先设定上限功率，从而转换成第一检测节点A对应的预设直流电压或者预设直流电流，当检测到该第一检测节点A的直流电压超过预设直流电压或者直流电流超过预设直流电流时，即可判断第一功率放大电路11的输出功率超过对应的上限功率。例如：在一具体实施例中，可将第一功率放大电路11达到饱和状态时的功率确认为上限功率。可以理解地，当第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率，例如第一功率放大电路11 处于接近饱和状态。本示例中，由于第一晶体管M311的第一端被配置为接收第一基准电压，第一晶体管M311的第二端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，因此，可根据实际需求配置第一基准电压，使第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，第一基准电压与第二晶体管M321的第二端的电压之间的电压差接近第一晶体管M311的导通电压。如此，在第一检测节点A的功率达到上限功率，例如第一功率放大电路11处于饱和状态，第一基准电压与第二晶体管M321的第二端的电压之间的电压差便大于第一晶体管M311的导通电压，从而使得第一晶体管M311处于导通状态，达到自适应判断第一功率放大电路11是否达到上限功率的效果。
具体地，第一控制电路31耦合至第一引流电路41的第一端，第一控制电路31被配置为在第一晶体管M311处于导通状态之后，输出第一控制信号，第一控制信号使第一引流电路41导通，第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号。本示例中，在第一功率放大电路11上的第一检测节点的功率达到上限功率时，即第一基准电压与第二晶体管M321的第二端的电压之间的电压差便大于第一晶体管M311的导通电压，第一晶体管M311便处于导通状态，若第一偏置电路21继续提供第一偏置信号至该第一功率放大电路11，则会对第一功率放大电路11中的电路元件造成损坏，因此，本示例通过将第一控制电路31耦合至第一引流电路 41的第一端，并在第一晶体管M311处于导通状态之后，使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，从而避免第一偏置电路21在第一功率放大电路11已经达到上限功率时，继续向第一功率放大电路11提供的较大的第一偏置信号，提高功率功率放大系统的可靠性。
作为一示例，在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，第一晶体管M311处于临近导通状态，第一控制电路31输出第二控制信号，第一引流电路41不导通，即第一引流电路41不工作。
在本实施例中，功率放大系统，包括第一功率放大电路11、第一偏置电路21、第一控制电路31和第一引流电路41；第一功率放大电路11，被配置为接收射频输入信号，对射频输入信号进行放大；第一偏置电路21，被配置为提供第一偏置信号至第一功率放大电路11；第一控制电路31的第一端耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一控制电路31的第二端耦合至引流电路的第一端，第一检测节点A指示第一功率放大电路11的功率水平；第一控制电路31包括第一晶体管M311，第一检测节点A指示的功率水平的变化直接导致第一晶体管M311进入不同的工作状态；第一晶体管M311的不同工作状态使得第一控制电路31的第二端输出不同的控制信号，以使第一引流电路41工作或者不工作。本示例通过将第一控制电路31一端耦合至第一功率放大电路11上的第一检测节点A，另一端耦合至第一引流电路41的第一端，并在在第一功率放大电路11上的第一检测节点A 的功率达到上限功率时，使第一晶体管M311处于导通状态，进而使第一引流电路41从第一偏置电路21中抽取至少部分电流，以减小提供至第一功率放大电路11的第一偏置信号，从而避免第一偏置电路21在第一功率放大电路11的功率达到上限功率时，继续向第一功率放大电路11提供的较大的第一偏置信号，从而造成功率损耗，即第一控制电路31可自适应地根据第一功率放大电路11上的第一检测节点A的功率大小来调整第一偏置电路21 输入至第一功率放大电路11上的第一偏置信号的大小，而不需要额外进行功率检测比较和信号控制，以实现在避免功率损耗的同时还能提高功率功率放大系统的可靠性。
在一实施例中，第一晶体管M311为BJT管，包括基极、集电极和发射极；第一晶体管M311的基极接收第一基准电压，第一晶体管M311的发射极耦合至第一功率放大电路 11的第一检测节点A，第一晶体管M311的集电极耦合至供电端Vbatt。
在本实施例中，第一控制电路31中的第一晶体管M311可以为BJT管，包括基极、集电极和发射极。作为一示例，第一晶体管M311的导通电压为第一晶体管M311的基极与第一晶体管M311的发射极之间的导通电压。第一晶体管M311的基极被配置为接收第一基准电压，第一晶体管M311的发射极耦合至第一功率放大电路11的第一检测节点A，第一晶体管M311的集电极耦合至供电端Vbatt，从而实现在第一检测节点A的功率接近但未达到上限功率时，第一基极电压能够使该第一晶体管M311处于临近导通状态，在第一检测节点A的功率达到上限功率之后，第一基极电压能够使该第一晶体管M311处于导通状态，以自适应判断第一功率放大电路11是否达到上限功率。
本实施例提供一种射频前端模组，包括上述实施例中的功率放大系统。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种功率放大系统，其特征在于，包括第一功率放大电路、第一偏置电路、第一控制电路和第一引流电路；
所述第一功率放大电路，被配置为接收第一射频信号，对所述第一射频信号进行放大，输出射频放大信号；
所述第一偏置电路，被配置为提供第一偏置信号至所述第一功率放大电路；
所述第一控制电路包括第一晶体管，所述第一晶体管的第一端接收第一基准电压，所述第一晶体管的第二端耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一晶体管的第三端与供电端相连，所述第一检测节点指示所述第一功率放大电路的功率水平；
所述第一控制电路还包括第一衰减电路、第一信号源电路和信号转换电路；
所述第一衰减电路的第一端与所述第一功率放大电路的第一检测节点相连，所述第一衰减电路的第二端与所述第一晶体管的第二端相连；
所述第一信号源电路的输出端与所述第一晶体管的第一端相连，所述第一信号源电路被配置为提供所述第一基准电压至所述第一晶体管的第一端；
所述信号转换电路的第一端与所述第一晶体管的第二端和所述第一衰减电路的第二端相连，所述信号转换电路的第二端与所述第一引流电路的第一端相连；
所述第一基准电压被配置为在所述第一检测节点的功率接近但未达到上限功率时，使得所述第一晶体管处于临近导通状态，在所述第一检测节点的功率达到上限功率之后，使得所述第一晶体管处于导通状态；
所述第一控制电路耦合至所述第一引流电路的第一端，所述第一控制电路被配置为在所述第一晶体管处于导通状态之后，使所述第一引流电路从所述第一偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至所述第一功率放大电路的第一偏置信号。
2.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述第一晶体管为BJT管，包括基极、集电极和发射极；所述第一晶体管的基极接收第一基准电压，所述第一晶体管的发射极耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一晶体管的集电极耦合至供电端。
3.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述功率放大系统包括第二偏置电路；所述第二偏置电路，被配置为提供第二偏置信号至所述第一功率放大电路。
4.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述第一引流电路包括第一引流晶体管；所述第一引流晶体管的第一端与所述信号转换电路的第二端相连，所述第一引流晶体管的第三端耦合至所述第一偏置电路上，所述第一引流晶体管的第二端与接地端相连。
5.如权利要求4所述的功率放大系统，其特征在于，若所述第一引流晶体管为BJT管，则第一控制信号为控制电流，若所述第一引流晶体管为MOS管，则第一控制信号为控制电压。
6.如权利要求5所述的功率放大系统，其特征在于，在所述第一引流电路处于导通状态之后，所述第一引流电路从所述第一偏置电路中抽取至少部分电流的大小与所述第一控制信号的大小呈正相关。
7.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述功率放大系统还包括第二功率放大电路、第二偏置电路和第二引流电路；
所述第二功率放大电路，被配置为接收射频输入信号，对所述射频输入信号进行放大，向所述第一功率放大电路输出第一射频信号；
所述第二偏置电路，被配置为提供第二偏置信号至所述第二功率放大电路；
所述第一控制电路还耦合至所述第二引流电路的第一端，所述第一控制电路还被配置为在所述第一晶体管处于导通状态之后，使所述第二引流电路从所述第二偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至所述第二功率放大电路的第二偏置信号。
8.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述功率放大系统还包括第二功率放大电路、第二偏置电路、第二控制电路和第二引流电路；
所述第二功率放大电路，被配置为接收射频输入信号，对所述射频输入信号进行放大，向所述第一功率放大电路输出第一射频信号；
所述第二偏置电路，被配置为提供第二偏置信号至所述第二功率放大电路；
所述第二控制电路包括第二晶体管，所述第二晶体管的第一端接收第二基准电压，所述第二晶体管的第二端耦合至所述第二功率放大电路的第二检测节点，所述第二检测节点指示所述第二功率放大电路的功率水平；
所述第二基准电压被配置为在所述第二检测节点的功率接近但未达到上限功率时，使得所述第二晶体管处于临近导通状态，在所述第二检测节点的功率达到上限功率之后，使得所述第二晶体管处于导通状态；
所述第二控制电路耦合至所述第二引流电路的第一端，所述第二控制电路被配置为在所述第二晶体管处于导通状态之后，使所述第二引流电路从所述第二偏置电路中抽取至少部分电流，以减小提供至所述第二功率放大电路的第二偏置信号。
9.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述第一偏置电路包括第一偏置晶体管和第一偏置信号源；
所述第一偏置信号源的输出端与所述第一偏置晶体管的第一端和所述第一引流电路的第三端相连，所述第一偏置晶体管的第三端与供电端相连，所述第一偏置晶体管的第二端耦合至所述第一功率放大电路的输入端。
10.如权利要求9所述的功率放大系统，其特征在于，所述第一偏置电路还包括第一分压电路；所述第一分压电路的一端与所述第一偏置信号源的输出端相连，所述第一分压电路的另一端与接地端相连。
11.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述第一衰减电路包括第一电阻。
12.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述信号转换电路包括镜像晶体管；所述镜像晶体管的第一端与所述第一引流电路的第一端和所述镜像晶体管的第三端相连，所述镜像晶体管的第三端与所述第一晶体管的第二端和所述第一衰减电路的第二端相连，所述镜像晶体管的第二端与接地端相连。
13.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述信号转换电路包括第二电阻；所述第二电阻的第一端与所述第一引流电路的第一端、所述第一晶体管的第二端和所述第一衰减电路的第二端相连，所述第二电阻的第二端与接地端相连。
14.如权利要求1所述的功率放大系统，其特征在于，所述第一信号源电路包括第一信号源端和第二分压电路；所述第二分压电路的第一端与所述第一信号源端和所述第一晶体管的第一端相连，所述第二分压电路的第二端与接地端相连。
15.一种功率放大系统，其特征在于，包括第一功率放大电路、第一偏置电路、第一控制电路和第一引流电路；
所述第一功率放大电路，被配置为接收第一射频信号，对所述第一射频信号进行放大，输出射频放大信号；
所述第一偏置电路，被配置为提供第一偏置信号至所述第一功率放大电路；
所述第一控制电路的第一端耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一控制电路的第二端耦合至所述引流电路的第一端，所述第一检测节点指示所述第一功率放大电路的功率水平；
所述第一控制电路包括第一晶体管，所述第一检测节点指示的所述功率水平的变化直接导致所述第一晶体管进入不同的工作状态；所述第一晶体管的不同工作状态使得所述第一控制电路的第二端输出不同的控制信号，以使所述第一引流电路工作或者不工作；
所述第一控制电路还包括第一衰减电路、第一信号源电路和信号转换电路；
所述第一衰减电路的第一端与所述第一功率放大电路的第一检测节点相连，所述第一衰减电路的第二端与所述第一晶体管的第二端相连；
所述第一信号源电路的输出端与所述第一晶体管的第一端相连，所述第一信号源电路被配置为提供第一基准电压至所述第一晶体管的第一端；
所述信号转换电路的第一端与所述第一晶体管的第二端和所述第一衰减电路的第二端相连，所述信号转换电路的第二端与所述第一引流电路的第一端相连。
16.如权利要求15所述的功率放大系统，其特征在于，所述第一晶体管为BJT管，包括基极、集电极和发射极；所述第一晶体管的基极接收第一基准电压，所述第一晶体管的发射极耦合至所述第一功率放大电路的第一检测节点，所述第一晶体管的集电极耦合至供电端。
17.如权利要求15所述的功率放大系统，其特征在于，在所述第一检测节点的功率达到上限功率时，所述第一晶体管处于导通状态，所述第一控制电路输出第一控制信号，所述第一引流电路工作；
在所述第一检测节点的功率接近但未达到上限功率时，所述第一晶体管处于临近导通状态，所述第一控制电路输出第二控制信号，所述第一引流电路不工作。
18.一种射频前端模组，其特征在于，包括如权利要求1至17任一项所述的功率放大系统。
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