CN114123990B - 一种偏置电路与射频功率放大器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种偏置电路与射频功率放大器，涉及电子电路技术领域。其中，偏置电路包括：信号源单元、阻抗控制单元以及偏置支路单元，信号源单元用于根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流、第二偏置源电流或第三偏置源电流，因为阻抗控制单元包括分压开关，且阻抗控制单元在根据不同的偏置源电流控制分压开关的不同通断状态，进而形成不同的目标支路，所以偏置支路单元在根据不同的偏置源电流导通或关断时，能够与不同的目标支路组成不同的偏置输出路径，通过不同的偏置输出路径输出大小不同的偏置电流，进而为放大电路提供合适的偏置电流，满足信号放大电路处于不同工作模式下的增益需求，拓宽了偏置电路的适用范围。

Description

一种偏置电路与射频功率放大器

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种偏置电路与射频功率放大器。

背景技术

随着第五代移动通信技术(5th Generation Mobile CommunicationTechnology，5G)的普及，对终端等通信设备收发视频信号的频段需求也越来越高。例如，为了满足不同频段间的信号收发的兼容性，要求终端能够同时支持不同频段的信号收发操作，也即令终端中的射频电路能够满足更宽频段的射频信号收发。射频功率放大器作为射频电路中的重要器件，可根据实际需求工作在不同工作模式下，故需要偏置电路为射频功率放大器提供大小合适的偏置电流。然而在现有的偏置电路输出的偏置电流较为单一，导致射频功率放大器在不同工作模式下的线性度不够理想。

发明内容

本申请实施例提供一种偏置电路与射频功率放大器，以解决现有的射频功率放大器的线性度较低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种偏置电路，包括：

信号源单元，用于根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流、第二偏置源电流或第三偏置源电流；

阻抗控制单元，包括分压开关；所述阻抗控制单元用于，在根据所述第一偏置源电流导通全部分压开关时，形成第一目标支路，在根据所述第二偏置源电流关断部分分压开关路时，形成第二目标支路，在根据所述第三偏置源电流关断全部分压开关时，形成第三目标支路；

偏置支路单元，用于在根据所述第一偏置源电流导通时，与所述第一目标支路组成第一偏置输出路径，在根据所述第二偏置源电流关断时，与所述第二目标支路组成第二偏置输出路径，在根据所述第三偏置源电流关断时，与所述第三目标支路组成第三偏置输出路径；

其中，所述第一偏置输出路径用于输出第一偏置电流I₁；所述第二偏置输出路径用于输出第二偏置电流I₂；所述第三偏置输出路径用于输出第三偏置电流I₃；且I₁＞I₂＞I₃＞0。

在第一方面提供的一种偏置电路中，包括信号源单元、阻抗控制单元以及偏置支路单元，其中，信号源单元用于根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流、第二偏置源电流或第三偏置源电流，因为阻抗控制单元包括分压开关，且该阻抗控制单元用于在根据不同的偏置源电流导通全部分压开关、关断部分分压开关路或者关断全部分压开关时，形成不同的目标支路，所以偏置支路单元在根据不同的偏置源电流导通或关断时，能够与不同的目标支路组成不同的偏置输出路径，由于不同的偏置输出路径所呈现出的阻抗值大小不同，因此通过不同的偏置输出路径可输出大小不同的偏置电流，进而为在不同的工作模式下的放大电路提供大小合适的偏置电流，以及通过不同的偏置输出路径提供大小不同的偏置电阻，满足信号放大电路处于不同工作模式下的线性度需求，实现了在无需另外增加其他外围电路的情况下，就能够避免信号放大电路出现增益扩张的现象，满足信号放大电路处于不同工作模式下的增益需求，拓宽了偏置电路的适用范围，进而提高了信号放大电路的线性度。

第二方面，本申请实施例还提供一种射频功率放大器，包括信号放大电路，还包括第一方面中的偏置电路；

所述偏置电路的偏置电流输出端与所述信号放大电路的输入节点相连；

当所述信号放大电路工作在高功率模式下时，所述偏置电路输出第一偏置电流I₁至所述信号放大电路的输入节点；

当所述信号放大电路工作在第一低功率模式下时，所述偏置电路输出第二偏置电流I₂至所述信号放大电路的输入节点；

当所述信号放大电路工作在第二低功率模式下时，所述偏置电路输出第三偏置电流I₃至所述信号放大电路的输入节点。

在第二方面提供的一种射频功率放大器中，包括信号放大电路与第一方面提供的偏置电路，偏置电路的偏置电流输出端与信号放大电路的输入节点相连，当信号放大电路工作在高功率模式下时，偏置电路输出第一偏置电流I₁至信号放大电路的输入节点；当信号放大电路工作在第一低功率模式下时，偏置电路输出第二偏置电流I₂至信号放大电路的输入节点；当信号放大电路工作在第二低功率模式下时，偏置电路输出第三偏置电流I₃至信号放大电路的输入节点。实现了在信号放大电路工作在不同功率模式下，通过偏置电路输出大小不同的偏置电流，进而为在不同的工作模式下的信号放大电路提供大小合适的偏置电流，以及通过不同的偏置输出路径提供大小不同的偏置电阻，满足信号放大电路处于不同工作模式下的线性度需求，实现了在无需另外增加其他外围电路的情况下，就能够避免信号放大电路出现增益扩张的现象，满足信号放大电路处于不同工作模式下的增益需求，在提高了信号放大电路的线性度的同时，也提高了射频功率放大器的稳定性与效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种偏置电路的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种偏置电路的具体结构示意图一；

图3是本申请实施例提供的一种偏置电路的具体结构示意图二；

图4是本申请实施例提供的一种偏置电路的具体电路图；

图5是本申请实施例提供的一种射频功率放大器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种偏置电路的结构示意图。如图1所示，一种偏置电路100，包括：信号源单元10、阻抗控制单元20以及偏置支路单元30。具体地：

在图1中，信号源单元10用于根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流、第二偏置源电流或第三偏置源电流。阻抗控制单元20，包括分压开关201。阻抗控制单元20用于在根据第一偏置源电流导通全部分压开关201时，形成第一目标支路，在根据第二偏置源电流关断部分分压开关路201时，形成第二目标支路，在根据第三偏置源电流关断全部分压开关201时，形成第三目标支路。偏置支路单元30用于在根据第一偏置源电流导通时，与第一目标支路组成第一偏置输出路径，在根据第二偏置源电流关断时，与第二目标支路组成第二偏置输出路径，在根据第三偏置源电流关断时，与第三目标支路组成第三偏置输出路径。其中，第一偏置输出路径用于输出第一偏置电流I₁；第二偏置输出路径用于输出第二偏置电流I₂；第三偏置输出路径用于输出第三偏置电流I₃；且I₁＞I₂＞I₃＞0。

本实施例中，偏置控制信号用于控制信号源单元10输出相应的偏置源电流。这里，偏置控制信号是偏置电路100之外的其它功能单元向信号源单元10传递的控制信号。例如，偏置控制信号是由控制单元发送的，且该控制单元与偏置电路100相连。在具体实现时，该控制单元具体可以是偏置电路100所在射频电路中的控制器，或者是与偏置电路100相连的信号放大电路中的控制器，用于对射频信号的放大过程进行控制。

在本申请的所有实施例中，信号源单元10每次在接收到偏置控制信号时，仅根据接收到偏置控制信号输出一类相应的偏置源电流，也即信号源单元10根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流，或者根据接收到的偏置控制信号输出第二偏置源电流，再或者根据接收到的偏置控制信号输出第三偏置源电流。信号源单元10将第一偏置源电流、第二偏置源电流或者第三偏置源电流传递至阻抗控制单元20与偏置支路单元30。这里，由于第一偏置源电流、第二偏置源电流以及第三偏置源电流之间的电流值不同，且阻抗控制单元20中包括分压开关201，因此阻抗控制单元20能够根据不同电流值的偏置源电流控制分压开关201的导通情况，进而在分压开关201的不同导通情况下，形成了不同的目标支路。另外，偏置支路单元30能够根据不同电流值的偏置源电流导通或关断，进而与不同的目标支路组成不同的偏置输出路径，也即组成第一偏置输出路径、第二偏置输出路径或第三偏置输出路径。

在具体实现时，阻抗控制单元20中可以是包括多个分压开关201，多个分压开关201之间相互连接，在阻抗控制单元20接收到第一偏置源电流，且根据第一偏置源电流导通全部分压开关201时，被导通的全部分压开关201形成了第一目标支路。在阻抗控制单元20接收到第二偏置源电流，且根据第二偏置源电流关断部分分压开关201时，此时被导通的部分分压开关201形成了第二目标支路。在阻抗控制单元20接收到第三偏置源电流，且根据第三偏置源电流关断全部分压开关201时，此时被关断的全部分压开关201形成了纯电阻电路，该纯电阻电路作为第三目标支路。

作为一个实施例，阻抗控制单元20包括N个分压开关201，且N为大于或等于2的整数。在阻抗控制单元20接收到第一偏置源电流，且根据第一偏置源电流导通N个分压开关201时，被导通的N个分压开关201形成了第一目标支路。在阻抗控制单元20接收到第二偏置源电流，且根据第二偏置源电流关断N-1个分压开关201时，此时被导通的1个分压开关201形成了第二目标支路。在阻抗控制单元20接收到第三偏置源电流，且根据第三偏置源电流关断N个分压开关201时，此时被关断的N个分压开关201形成了纯电阻电路，该纯电阻电路作为第三目标支路。

容易理解的是，由于阻抗控制单元20根据不同的偏置源电流控制分压开关201的导通情况，如控制分压开关201全部导通或全部关断，再或者控制分压开关201部分关断，进而形成不同的目标支路，且不同目标支路的内阻不同，因此在不同目标支路中的电流大小也不同。这里，可以基于分压开关201的所有导通情况，选用相应的电阻或纯电阻导线，进而在形成不同的目标支路后，不同的目标支路具有不同的内阻。另外，偏置支路单元30能够根据不同电流值的偏置源电流导通或关断，进而与不同的目标支路组成不同的偏置输出路径，不同的偏置输出路径输出大小不同的偏置电流。这里，阻抗控制单元20与偏置支路单元30均是根据不同的偏置源电流实现导通或关断，因此在实际实现时，可以采用开关管组成的网络构建阻抗控制单元20，采用开关管支路构建偏置支路单元30。

在具体实现时，N个分压开关201可以是由N个开关管组成的开关网络，通过控制每个分压开关201中的开关管导通或关断，进而导通相应的分压路径，进而组成相应的目标支路。示例性地，偏置支路单元30可以由至少一个开关管与纯电阻支路组成的电路，根据不同的偏置源电流导通或关断，与目标支路组成偏置输出路径。

可以理解的是，第一偏置源电流、第二偏置源电流以及第三偏置源电流之间的区别在于电流值大小不同，且不同电流值大小的偏置源电流，用于控制阻抗控制单元20中分压开关201的不同导通程度，以及控制偏置支路单元30的导通或关断状态。例如，当偏置源电流的电流值较大时，控制阻抗控制单元20中的大部分分压开关201在该偏置源电流的作用下均可实现导通，因此控制阻抗控制单元20中分压开关201导通的数量较多，且该电流值较大的偏置源电流能够使得偏置支路单元30导通。当偏置源电流的电流值较小时，控制阻抗控制单元20中的大部分分压开关201在该偏置源电流的作用下无法实现导通，因此控制阻抗控制单元20中的分压开关201关断的数量较多，且该电流值较小的偏置源电流无法令偏置支路单元30导通，也即控制偏置支路单元30关断。作为一个实施例，第一偏置源电流的电流值大于第二偏置源电流的电流值，第二偏置源电流的电流值大于第三偏置源电流的电流值。

以第一偏置源电流的电流值最大，第二偏置源电流的电流值较小，第三偏置源电流的电流值最小为例。

例如，在需要利用偏置电路100提供最大偏置电流时，通过向信号源单元10发送偏置控制信号，令信号源单元10根据该偏置控制信号，向阻抗控制单元20与偏置支路单元30输出电流值最大的第一偏置源电流。阻抗控制单元20根据该第一偏置源电流导通每个分压开关201中的开关管，进而形成第一目标支路，偏置支路单元30中的开关管根据该第一偏置源电流导通，且与第一目标支路组成第一偏置输出路径，进而通过该第一偏置输出路径输出最大偏置电流，也即输出第一偏置电流I₁。

再例如，在需要利用偏置电路100提供较小偏置电流时，通过向信号源单元10发送偏置控制信号，令信号源单元10根据该偏置控制信号，向阻抗控制单元20与偏置支路单元30输出电流值较小的第二偏置源电流。阻抗控制单元20根据该第二偏置源电流关断部分分压开关201中的开关管，进而形成第二目标支路，偏置支路单元30中的开关管根据该第二偏置源电流关断，由偏置支路单元30中的纯电阻支路与第二目标支路组成第二偏置输出路径，进而通过该第二偏置输出路径输出较小偏置电流，也即输出第二偏置电流I₂。

再例如，在需要利用偏置电路100提供最小偏置电流时，通过向信号源单元10发送偏置控制信号，令信号源单元10根据该偏置控制信号，向阻抗控制单元20与偏置支路单元30输出电流值最小的第三偏置源电流。阻抗控制单元20根据该第三偏置源电流关断全部分压开关201中的开关管，进而形成第三目标支路，偏置支路单元30中的开关管根据该第三偏置源电流关断，由偏置支路单元30中的纯电阻支路与第三目标支路组成第三偏置输出路径，进而通过该第三偏置输出路径输出最小偏置电流，也即输出第三偏置电流I₃。

需要说明的是，在本申请所有实施例中，信号源单元10在单次接收到偏置控制信号时，只会触发输出一种偏置源电流，因此同一时刻，阻抗控制单元20与偏置支路单元30也只会基于该一种偏置源电流导通或者关断，进而输出一种偏置电流。也即，偏置电路100中阻抗控制单元20与偏置支路单元30在不同通断状态下，形成不同的偏置输出路径进而输出不同的偏置电流。这里，偏置电流为第一偏置电流I₁、第二偏置电流I₂以及第三偏置电流I₃的统称，也即第一偏置电流I₁、第二偏置电流I₂以及第三偏置电流I₃都属于偏置电流，其中“第一”、“第二”以及“第三”仅用于区分偏置电流的电流值大小。

由于本实施例提供的偏置电路100中，信号源单元10用于根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流、第二偏置源电流或第三偏置源电流；阻抗控制单元20在根据第一偏置源电流导通全部分压开关201时，形成第一目标支路，且偏置支路单元30在根据第一偏置源电流导通时，与第一目标支路组成第一偏置输出路径；或者，阻抗控制单元20在根据第二偏置源电流关断部分分压开关201时，形成第二目标支路，且偏置支路单元30在根据第二偏置源电流关断时，与第二目标支路组成第二偏置输出路径；或者，阻抗控制单元20在根据第三偏置源电流关断全部分压开关201时，形成第三目标支路，且偏置支路单元30在根据第三偏置源电流关断时，与第三目标支路组成第三偏置输出路径，因此第一偏置输出路径、第二偏置输出路径以及第三偏置输出路径为偏置电路100的三种偏置输出路径，又因为第一偏置输出路径用于输出第一偏置电流I₁，第二偏置输出路径用于输出第二偏置电流I₂，第三偏置输出路径用于输出第三偏置电流I₃，且I₁＞I₂＞I₃＞0，所以第一偏置输出路径、第二偏置输出路径以及第三偏置输出路径之间的阻抗不相等，进而为满足信号放大电路不同工作模式对应不同输入阻抗的需求，提供实现基础。

作为一个实施例，第一偏置输出路径的第一阻抗小于第二偏置输出路径的第二阻抗，第二偏置输出路径的第二阻抗小于第三偏置输出路径的第三阻抗。

本实施例中，第一偏置电流I₁大于第二偏置电流I₂，第二偏置电流I₂大于第三偏置电流I₃，且第一偏置输出路径的第一阻抗小于第二偏置输出路径的第二阻抗，第二偏置输出路径的第二阻抗小于第三偏置输出路径的第三阻抗。

作为一个示例，本实施例提供的偏置电路100与信号放大电路(图中未示出)相连，相应地，偏置电路100输出的偏置电流的大小直接影响了信号放大电路在不同工作模式下的增益。偏置电路100能够根据偏置控制信号构建成不同的偏置输出路径，通过不同的偏置输出路径输出电流值大小不同的偏置电流。

可以理解的是，由于第一偏置输出路径的第一阻抗、第二偏置输出路径的第二阻抗以及第三偏置输出路径的第三阻抗，均与阻抗控制单元20和偏置支路单元30的具体电路相关，因此在上述实施例中已经给出阻抗控制单元20与偏置支路单元30可以实现的示例情况下，此处不再对各偏置输出路径的具体电路结构进行赘述。

上述方案提供的一种偏置电路中，包括信号源单元、阻抗控制单元以及偏置支路单元，其中，信号源单元用于根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流、第二偏置源电流或第三偏置源电流，因为阻抗控制单元包括分压开关，且该阻抗控制单元用于在根据不同的偏置源电流导通全部分压开关、关断部分分压开关路或者关断全部分压开关，进而形成不同的目标支路，所以偏置支路单元在根据不同的偏置源电流导通或关断时，能够与不同的目标支路组成不同的偏置输出路径，通过不同的偏置输出路径输出大小不同的偏置电流，进而为在不同的工作模式下的放大电路提供大小合适的偏置电流，以及通过不同的偏置输出路径提供大小不同的偏置电阻，满足信号放大电路处于不同工作模式下(比如：低功率工作模式与高功率模式下)的线性度需求，实现了在无需另外增加其他外围电路的情况下，就能够避免信号放大电路出现增益扩张的现象，满足信号放大电路处于不同工作模式下的增益需求，拓宽了偏置电路的适用范围，进而提高了信号放大电路的线性度。

图2是本申请实施例提供的一种偏置电路的具体结构示意图一。如图2所示，作为一个示例，阻抗控制单元20还包括：与分压开关201连接的电阻支路组合202。

在根据第一偏置源电流导通全部分压开关201时，全部分压开关201与电阻支路组合202形成第一目标支路；在根据第二偏置源电流关断部分分压开关201时，导通的分压开关201与电阻支路组合202形成第二目标支路；在根据第三偏置源电流关断全部分压开关201时，电阻支路组合202作为第三目标支路。

在本实施例中，电阻支路组合202为多个电阻支路组成的电阻网络，电阻支路组合202与分压开关201连接，通过切换分压开关201的导通状态、部分导通状态以及全部关断状态，进而切换电阻支路组合202中多个电阻支路之间的并联和/或串联关系。这里，阻抗控制单元20在根据第一偏置源电流导通全部分压开关201时，全部导通的分压开关201与电阻支路组合202形成第一目标支路，阻抗控制单元20在根据第二偏置源电流关断部分分压开关201时，剩下部分导通的分压开关201与电阻支路组合202形成第二目标支路，阻抗控制单元20在根据第三偏置源电流关断全部分压开关201时，将电阻支路组合202作为第三目标支路。

容易理解的是，由于电阻支路组合202与分压开关201连接，且通过切换分压开关201的导通状态、部分导通状态以及全部关断状态，能够实现切换电阻支路组合202中多个电阻支路之间的并联和/或串联关系，因此在具体实现时，电阻支路组合202中的各电阻支路需要按照规则的连接方式与分压开关201相连。

作为一个实施例，当分压开关201为N个时，电阻支路组合202中包括2N个电阻支路，其中，N为大于或等于2的整数。

在本实施例中，每个电阻支路相互串联，且单个分压开关201与相邻的两个串联的电阻支路组成开关电阻网络，通过控制每个开关电阻网络中的分压开关201的通断情况，即可实现对每个串联的电阻支路的串联关系与并联关系之间的切换，也即能够实现切换电阻支路组合202中多个电阻支路之间的并联和/或串联关系。

在图2中，偏置支路单元30包括：偏置开关单元31。偏置开关单元31，用于在根据第一偏置源电流导通时，与第一目标支路组成第一偏置输出路径；在根据第二偏置源电流关断时，令第二目标支路作为第二偏置输出路径；在根据第三偏置源电流关断时，令第三目标支路作为第三偏置输出路径。

在本实施例中，偏置支路单元30中的偏置开关单元31用于根据第一偏置源电流导通、根据第二偏置源电流关断或者根据第三偏置源电流关断。即在信号源单元输出第一偏置源电流时，偏置开关单元31导通，该偏置开关单元31与第一目标支路组成第一偏置输出路径，在信号源单元输出第二偏置源电流时，偏置开关单元31关断，在信号源单元输出第三偏置源电流时，偏置开关单元31关断，在偏置开关单元31根据第二偏置源电流关断或者根据三偏置源电流关断时，偏置开关单元31不与第二目标支路或第三目标支路组成偏置输出路径。

作为一个示例，阻抗控制单元20在根据第一偏置源电流导通全部分压开关201时，全部导通的分压开关201与电阻支路组合202形成第一目标支路，此时，偏置开关单元31在第一偏置源电流的作用下导通，该偏置开关单元31与第一目标支路组成第一偏置输出路径，也即偏置开关单元31同全部导通的分压开关201以及电阻支路组合202组成第一偏置输出路径，进而通过第一偏置输出路径输出第一偏置电流I₁。阻抗控制单元20在根据第二偏置源电流关断部分分压开关201时，部分导通的分压开关201与电阻支路组合202形成第二目标支路，此时，偏置开关单元31在第二偏置源电流的作用下关断，同时将该第二目标支路作为第二偏置输出路径，进而通过第二偏置输出路径输出第二偏置电流I₂。阻抗控制单元20在根据第三偏置源电流关断全部分压开关201时，由电阻支路组合202构成第三目标支路，此时，偏置开关单元31在第三偏置源电流的作用下关断，同时将该第三目标支路作为第三偏置输出路径，进而通过第三偏置输出路径输出第三偏置电流I₃。

图3是本申请实施例提供的一种偏置电路的具体结构示意图二。如图3所示，作为一个示例，偏置支路单元30还包括：输出路径单元32。

在根据第一偏置源电流导通时，输出路径单元31与第一目标支路组成第一偏置输出路径；在根据第二偏置源电流关断时，输出路径单元32与第二目标支路组成第二偏置输出路径；在根据第三偏置源电流关断时，输出路径单元32与第三目标支路组成第三偏置输出路径。

如图3所示，本实施例中的输出路径单元32与偏置开关单元31相连形成节点P0，且通过该节点P0使得偏置支路单元30与阻抗控制单元20相连。

在具体实现时，可以通过在输出路径单元32中配置限流电阻，使得偏置支路单元30在与不同目标支路组成不同偏置输出路径时，规划不同偏置输出路径的阻抗，使得偏置电路100在为信号放大电路的提供偏置电流时，通过调整输出路径单元32的电阻值，即可实现提供大小不同的偏置信号至信号放大电路的输入端，以信号放大电路处于不同工作模式下的线性度需求。

图4是本申请实施例提供的一种偏置电路的具体电路图。如图4所示，信号源单元10包括恒流源I与限流电阻R11，通过向恒流源I发送偏置控制信号，由恒流源I通过限流电阻R11向输入节点Pin传递第一偏置源电流、第二偏置源电流或者第三偏置源电流。可选地，恒流源I可以为电流源或者电压源。

作为一个实施例，分压开关201包括：第一偏置晶体管Q1与第二偏置晶体管Q2。

第一偏置晶体管Q1的第一端作为阻抗控制单元20的输入端，用于连接信号源单元10，第一偏置晶体管Q1的第二端用于连接电阻支路组合202，第一偏置晶体管Q1的第三端与第二偏置晶体管Q2的第一端相连，形成第一节点P1，第一节点P1用于连接电阻支路组合202，第二偏置晶体管Q2的第二端用于连接电阻支路组合202，第二偏置晶体管Q2的第三端接地。

作为一个实施例，第一偏置晶体管Q1为第一BJT管，包括发射极、基极以及集电极，第一BJT管的发射极作为第一偏置晶体管Q1的第一端，第一BJT管的基极作为第一偏置晶体管Q1的第二端，第一BJT管的集电极作为第一偏置晶体管Q1的第三端。

第二偏置晶体管Q2为第二BJT管，包括发射极、基极以及集电极，第二BJT管的发射极作为第二偏置晶体管Q2的第一端，第二BJT管的基极作为第二偏置晶体管Q2的第二端，第二BJT管的集电极作为第二偏置晶体管Q2的第三端。

如图4所示，作为一个实施例，电阻支路组合202包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻4。

第一电阻R1的第一端与第一偏置晶体管Q1的第一端相连，形成输入节点Pin，输入节点Pin用于连接偏置开关单元31，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端相连，形成第二节点P2，第二节点P2用于连接第一偏置晶体管Q1的第二端，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端相连，形成第三节点P3，第三节点P3用于连接第一节点P1，第三电阻R3的第二端与第四电阻R4的第一端相连，形成第四节点P4，第四节点P4用于连接第二偏置晶体管Q2的第二端，第四电阻R4的第二端接地。

如图4所示，作为一个实施例，偏置开关单元31包括：第三偏置晶体管Q3。第三偏置晶体管Q3的第一端用于连接输出路径单元32，第三偏置晶体管Q3的第二端连接输入节点Pin，第三偏置晶体管Q3的第三端与供电电源端VCC相连。

作为一个实施例，在图4中，偏置开关单元31还包括电感L1，电感L1用于连接在第三偏置晶体管Q3的第三端于供电电源端VCC之间。

如图4所示，作为一个实施例，输出路径单元32包括：第五电阻R5。

第五电阻R5的第一端与第三偏置晶体管Q3，共接至第三节点P3，第五电阻R5的第二端作为偏置电路的偏置电流输出端Pout。

作为一个实施例，第三偏置晶体管Q3为第三BJT管，包括发射极、基极以及集电极，第三BJT管的发射极作为第三偏置晶体管Q3的第一端，第三BJT管的基极作为第三偏置晶体管Q3的第二端，第三BJT管的集电极作为第三偏置晶体管Q3的第三端。

在一些实施例中，由于各种偏置晶体管等器件，其功能或作用的等效替换器件属于本领域的公知常识，故下文中不再赘述。

以下结合图3与图4对本实施例提供的一种偏置电路100的具体工作原理进行解释。

参照图3与图4，作为一个示例，信号源单元10中的恒流源I根据接收到到的偏置控制信号，通过限流电阻R11向输入节点Pin传递第一偏置源电流、第二偏置源电流或者第三偏置源电流。

如图4所示，以上一示例为基础，在恒流源I根据偏置控制信号，通过限流电阻R11向输入节点Pin传递第一偏置源电流时，阻抗控制单元20根据该第一偏置源电流导通每个分压开关201中的开关管，全部导通的分压开关201与电阻支路组合202形成第一目标支路，也即导通第一偏置晶体管Q1与第二偏置晶体管Q2，且导通的第一偏置晶体管Q1与第二偏置晶体管Q2，同第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4形成第一目标支路。与此同时，输入节点Pin相对于接地端的第一电压差为V1，且V1＝I×(R1+R2+R3+R4)，其中，I为第一偏置源电流的电流值，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，R3为第三电阻R3的电阻值，R4为第四电阻R4的电阻值。此时输入节点Pin相对于接地端的第一电压差为V1大于第三偏置晶体管Q3的导通电压Vbe，因此偏置支路单元30中的开关管在该第一偏置源电流的作用下导通，也即导通第三偏置晶体管Q3。导通的第三偏置晶体管Q3通过偏置电流输出端Pout输出第一偏置电流I₁。这里，以通过偏置电流输出端Pout输出第一偏置电流I₁至后级电路的输入端，如信号放大电路的输入端为例进行说明，此时输入节点Pin相对于接地端的第一电压差V1等于或大于第三偏置晶体管Q3的导通电压Vbe和信号放大电路中的放大晶体管的导通电压Vbe之和，信号放大电路工作在高功率模式水平，且在不考虑输出路径单元32阻值时，也即不考虑第五电阻R5阻值时，信号放大电路的输入端的输入阻抗则为Zin＝1/gm。

如图4所示，作为一示例，在恒流源I根据偏置控制信号，通过限流电阻R11向输入节点Pin传递第二偏置源电流时，阻抗控制单元20根据该第二偏置源电流关断部分分压开关201中的开关管，部分导通的分压开关201与电阻支路组合202形成第一目标支路，也即关断第一偏置晶体管Q1且导通第二偏置晶体管Q2，此时，第四节点P4的电压为I*R4且大于第二偏置晶体管Q2的导通电压Vbe，其中，I为第一偏置源电流的电流值；导通的第二偏置晶体管Q2同第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4形成第二目标支路。

与此同时，输入节点Pin相对于接地端的第二电压差为V2，由于第二偏置晶体管Q2所等效的阻抗远大于R2的阻抗，因此V2＝I×(R1+R2+R3+R4)，其中，I为第一偏置源电流的电流值，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，R3为第三电阻R3的电阻值，R4为第四电阻R4的电阻值。另外，偏置支路单元30中的开关管在该第二偏置源电流的作用下关断，也即关断第三偏置晶体管Q3，此时第四节点P4的电压为I*R4小于第三偏置晶体管Q3的导通电压。这里，第二偏置输出路径通过偏置电流输出端Pout输出第二偏置电流I₂至后级电路的输入端，如信号放大电路的输入端为例进行说明，此时输入节点Pin相对于接地端的第二电压差V2小于第三偏置晶体管Q3的导通电压Vbe和信号放大电路中的放大晶体管的导通电压Vbe之和，信号放大电路工作在第一低功率模式水平，且在不考虑输出路径单元32阻值时，也即不考虑第五电阻R5阻值时，信号放大电路的输入端的输入阻抗则为Zin＜(R1+R2)//(R3+R4)。

如图4所示，作为另一个示例，在恒流源I根据偏置控制信号，通过限流电阻R11向输入节点Pin传递第三偏置源电流时，阻抗控制单元20根据该第三偏置源电流关断全部分压开关201中的开关管，仅由电阻支路组合202作为第三目标支路，也即关断第一偏置晶体管Q1与第二偏置晶体管Q2，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4形成第三目标支路。

与此同时，输入节点Pin相对于接地端的第三电压差为V3，由于第一偏置晶体管Q1、第二偏置晶体管Q2以及第三偏置晶体管Q3均不导通，且V3＝I×(R1+R2+R3+R4)，第三节点P3相对于接地端的第三电压差为VP3，且VP3＝I×(R3+R4)，其中，I为第一偏置源电流的电流值，R1为第一电阻R1的电阻值，R2为第二电阻R2的电阻值，R3为第三电阻R3的电阻值，R4为第四电阻R4的电阻值。另外，偏置支路单元30中的开关管在该第二偏置源电流的作用下关断，也即关断第三偏置晶体管Q3，此时第四节点P4的电压为I*R4小于第三偏置晶体管Q3的导通电压，因此V3大于VP3。第五电阻R5同第三目标支路组成第三偏置输出路径，且通过偏置电流输出端Pout输出第三偏置电流I₃。这里，以偏置电流输出端Pout作为后级电路的输入端，如信号放大电路的输入端为例，信号放大电路根据该第三偏置电流I₃工作在第二低功率模式水平，且第三节点P3相对于接地端的第三电压差VP3，第三电压差VP3大于信号放大电路的导通电压，信号放大电路工作在第二低功率模式下，且在不考虑输出路径单元32阻值时，也即不考虑第五电阻R5阻值时，信号放大电路的输入端的输入阻抗则为：Zin＝(R1+R2)//(R3+R4)。

在所有示例中，当第三节点P3相对于接地端的第三电压差VP3小于信号放大电路的导通电压时，偏置电路100不输出偏置电流。

图5示出了本申请实施例提供的一种射频功率放大器的结构示意图。如图5所示，一种射频功率放大器200包括信号放大电路110，还包括上述实施例中偏置电路100。

偏置电路100的偏置电流输出端与信号放大电路110的输入节点相连。

当信号放大电路工作在高功率模式下时，偏置电路输出第一偏置电流I₁至信号放大电路的输入节点；当信号放大电路工作在第一低功率模式下时，偏置电路输出第二偏置电流I₂至信号放大电路的输入节点；当信号放大电路工作在第二低功率模式下时，偏置电路输出第三偏置电流I₃至信号放大电路的输入节点。

上述方案提供的一种射频功率放大器中，包括信号放大电路与第一方面提供的偏置电路，偏置电路的偏置电流输出端与信号放大电路的输入节点相连，当信号放大电路工作在高功率模式下时，偏置电路输出第一偏置电流I₁至信号放大电路的输入节点；当信号放大电路工作在第一低功率模式下时，偏置电路输出第二偏置电流I₂至信号放大电路的输入节点；当信号放大电路工作在第二低功率模式下时，偏置电路输出第三偏置电流I₃至信号放大电路的输入节点。实现了在信号放大电路工作在不同功率模式下，通过输出大小不同的偏置电流，进而为在不同的工作模式下的信号放大电路提供大小合适的偏置电流，以及通过不同的偏置输出路径提供大小不同的偏置电阻，满足信号放大电路处于不同工作模式下的线性度需求，实现了在无需另外增加其他外围电路的情况下，就能够避免信号放大电路出现增益扩张的现象，满足信号放大电路处于不同工作模式下的增益需求，在提高了信号放大电路的线性度的同时，也提高了射频功率放大器的稳定性与效率。

可以理解的是，由于本实施例提供的一种射频功率放大器200，同本申请相关的内容与实现方式在上述内容中已经详细描述，故此处不再赘述。

本申请实施例终端中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种偏置电路，其特征在于，所述偏置电路包括：

信号源单元，用于根据接收到的偏置控制信号输出第一偏置源电流、第二偏置源电流或第三偏置源电流；

阻抗控制单元，包括分压开关；所述阻抗控制单元用于，在根据所述第一偏置源电流导通全部分压开关时，形成第一目标支路，在根据所述第二偏置源电流关断部分分压开关路时，形成第二目标支路，在根据所述第三偏置源电流关断全部分压开关时，形成第三目标支路；

偏置支路单元，用于在根据所述第一偏置源电流导通时，与所述第一目标支路组成第一偏置输出路径，在根据所述第二偏置源电流关断时，与所述第二目标支路组成第二偏置输出路径，在根据所述第三偏置源电流关断时，与所述第三目标支路组成第三偏置输出路径；

其中，所述第一偏置输出路径用于输出第一偏置电流I₁；所述第二偏置输出路径用于输出第二偏置电流I₂；所述第三偏置输出路径用于输出第三偏置电流I₃；且I₁＞I₂＞I₃＞0。

2.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，所述第一偏置输出路径的第一阻抗小于所述第二偏置输出路径的第二阻抗；所述第二偏置输出路径的第二阻抗小于所述第三偏置输出路径的第三阻抗。

3.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，所述阻抗控制单元还包括：与所述分压开关连接的电阻支路组合；

在根据所述第一偏置源电流导通全部所述分压开关时，全部所述分压开关与所述电阻支路组合形成第一目标支路；在根据所述第二偏置源电流关断部分分压开关时，导通的所述分压开关与所述电阻支路组合形成第二目标支路；在根据所述第三偏置源电流关断全部分压开关时，所述电阻支路组合作为第三目标支路。

4.根据权利要求3所述的偏置电路，其特征在于，所述偏置支路单元包括：偏置开关单元；

所述偏置开关单元，用于在根据所述第一偏置源电流导通时，与所述第一目标支路组成第一偏置输出路径；在根据所述第二偏置源电流关断时，令所述第二目标支路作为第二偏置输出路径；在根据所述第三偏置源电流关断时，令所述第三目标支路作为第三偏置输出路径。

5.根据权利要求4所述的偏置电路，其特征在于，所述偏置支路单元还包括：输出路径单元；

在根据所述第一偏置源电流导通时，所述输出路径单元与所述第一目标支路组成第一偏置输出路径；在根据所述第二偏置源电流关断时，所述输出路径单元与所述第二目标支路组成第二偏置输出路径；在根据所述第三偏置源电流关断时，所述输出路径单元与所述第三目标支路组成第三偏置输出路径。

6.根据权利要求5所述的偏置电路，其特征在于，所述分压开关包括：第一偏置晶体管Q1与第二偏置晶体管Q2；

所述第一偏置晶体管Q1的第一端作为所述阻抗控制单元的输入端，用于连接所述信号源单元，所述第一偏置晶体管Q1的第二端用于连接所述电阻支路组合，所述第一偏置晶体管Q1的第三端与所述第二偏置晶体管Q2的第一端相连，形成第一节点，所述第一节点用于连接所述电阻支路组合，所述第二偏置晶体管Q2的第二端用于连接所述电阻支路组合，所述第二偏置晶体管Q2的第三端接地。

7.根据权利要求6所述的偏置电路，其特征在于，所述电阻支路组合包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；

所述第一电阻的第一端与所述第一偏置晶体管Q1的第一端相连，形成输入节点，所述输入节点用于连接所述偏置开关单元，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端相连，形成第二节点，所述第二节点用于连接所述第一偏置晶体管Q1的第二端，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端相连，形成第三节点，所述第三节点用于连接所述第一节点，所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端相连，形成第四节点，所述第四节点用于连接所述第二偏置晶体管Q2的第二端，所述第四电阻的第二端接地。

8.根据权利要求7所述的偏置电路，其特征在于，所述偏置开关单元包括：第三偏置晶体管Q3；

所述第三偏置晶体管Q3的第一端用于连接所述输出路径单元，所述第三偏置晶体管Q3的第二端连接所述输入节点，所述第三偏置晶体管Q3的第三端与供电电源端相连；

所述输出路径单元包括：第五电阻；

所述第五电阻的第一端与所述第三偏置晶体管Q3，共接至所述第三节点，所述第五电阻的第二端作为偏置电路的偏置电流输出端。

9.根据权利要求8所述的偏置电路，其特征在于，所述第一偏置晶体管为第一BJT管，包括发射极、基极以及集电极，所述第一BJT管的发射极作为所述第一偏置晶体管的第一端，所述第一BJT管的基极作为所述第一偏置晶体管的第二端，所述第一BJT管的集电极作为所述第一偏置晶体管的第三端；

所述第二偏置晶体管为第二BJT管，包括发射极、基极以及集电极，所述第二BJT管的发射极作为所述第二偏置晶体管的第一端，所述第二BJT管的基极作为所述第二偏置晶体管的第二端，所述第二BJT管的集电极作为所述第二偏置晶体管的第三端。

10.一种射频功率放大器，包括信号放大电路，其特征在于，所述射频功率放大器还包括权利要求1至9任一项所述的偏置电路；

所述偏置电路的偏置电流输出端与所述信号放大电路的输入节点相连；

当所述信号放大电路工作在高功率模式下时，所述偏置电路输出第一偏置电流I₁至所述信号放大电路的输入节点；

当所述信号放大电路工作在第一低功率模式下时，所述偏置电路输出第二偏置电流I₂至所述信号放大电路的输入节点；

当所述信号放大电路工作在第二低功率模式下时，所述偏置电路输出第三偏置电流I₃至所述信号放大电路的输入节点。