CN114584080A - 一种功率放大器及电子设备 - Google Patents

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CN114584080A CN202210288443.XA CN202210288443A CN114584080A CN 114584080 A CN114584080 A CN 114584080A CN 202210288443 A CN202210288443 A CN 202210288443A CN 114584080 A CN114584080 A CN 114584080A
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龚全熙
金冬
侯兴江
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Abstract

本发明实施例公开了一种功率放大器及电子设备，所述功率放大器包括至少一级功率放大电路，其中，每一级功率放大电路均包括功率管和偏置单元；功率管的输入端与偏置单元电连接，功率管的输入端还用于接入射频信号，功率管的输出端用于与负载电连接；偏置单元包括自适应偏置电路和增益补偿电路，其中，增益补偿电路与自适应偏置电路电连接，自适应偏置电路的偏置电流输出端与功率管的输入端电连接；增益补偿电路用于在检测到环境温度变化时调整所述自适应偏置电路输出的偏置电流，环境温度的变化状态与偏置电流的变化状态一致。通过所述增益补偿电路的设置，能够有效避免因温度升高而造成对功率管小信号增益的影响。

Description

一种功率放大器及电子设备
技术领域
本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种功率放大器及电子设备。
背景技术
由于功率放大器经常在射频信号处于回退状态时工作，功率放大器的放大效率为最关键的指标之一，在功率放大器工作时需要对功率放大器进行偏置，以保证功率放大器能以最大功率输出，又能在回退状态下有适当的偏置点，在不损失线性度的条件下保证维持其高效率。
对于GaAs HBT工艺的功放而言，最常用的方法是使用自适应偏置电路作为偏置电流源。由于GaAs HBT具有很强的热敏感性，使得功率放大器受环境温度和自热效应影响，增益变化明显。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种功率放大器及电子设备，具体方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种功率放大器，所述功率放大器包括至少一级功率放大电路，其中，每一级功率放大电路均包括功率管和偏置单元；
所述功率管的输入端与所述偏置单元电连接，所述功率管的输入端还用于接入射频信号，所述功率管的输出端用于与负载电连接；
所述偏置单元包括自适应偏置电路和增益补偿电路，其中，所述增益补偿电路与所述自适应偏置电路电连接，所述自适应偏置电路的偏置电流输出端与所述功率管的输入端电连接；
所述增益补偿电路用于在检测到环境温度变化时调整所述自适应偏置电路输出的偏置电流，所述环境温度的变化状态与所述偏置电流的变化状态一致。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述自适应偏置电路包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；其中，
所述第一晶体管的第二电极接入第一电压信号；
所述第一晶体管的第一电极、所述第二晶体管的第一电极和第二电极以及所述第三晶体管的第二电极均接入第二电压信号；
所述第二晶体管的第三电极与所述第三晶体管的第二电极电连接，所述第三晶体管的第三电极接地；
所述第一晶体管的第三电极与所述偏置电流输出端电连接。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述自适应偏置电路还包括第四晶体管；
所述第四晶体管的第一电极分别与所述第一晶体管的第一电极和所述第二晶体管的第一电极电连接；
所述第四晶体管的第二电极用于接入所述第一电压信号；
所述第四晶体管的第三电极与所述第三晶体管的第一电极电连接。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述自适应偏置电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
其中，所述第一晶体管的第三电极通过所述第一电阻与所述偏置电流输出端电连接；
所述第一晶体管的第二电极通过所述第二电阻接入所述第一电压信号；
所述第二晶体管的第二电极和所述第四晶体管的第一电极通过所述第三电阻接入所述第二电压信号；
所述第四晶体管的第二电极通过所述第四电阻接入所述第一电压信号；
所述第三晶体管的第二电极通过所述第五电阻接入所述第二电压信号。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述第一晶体管的第一电极和所述第二晶体管的第二电极通过电容接地；
所述第一晶体管的第三电极通过电感与所述偏置电流输出端电连接。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述增益补偿电路包括第五晶体管和第六晶体管；
所述第五晶体管的第一电极以及所述第六晶体管的第二电极均用于接入第二电压信号；
所述第五晶体管的第二电极与所述第三晶体管的第二电极电连接；
所述第五晶体管的第三电极与所述第六晶体管的第一电极电连接；
所述第六晶体管的第三电极接地。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述增益补偿电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻；
其中，所述第五晶体管的第二电极通过所述第六电阻与所述第三晶体管的第二电极电连接；
所述第五晶体管的第三电极和所述第六晶体管的第一电极通过所述第七电阻接地；
所述第五晶体管的第一电极和所述第六晶体管的第二电极通过所述第八电阻接入所述第二电压信号。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述功率放大电路还包括输入级阻抗匹配电路和输出级阻抗匹配电路；
所述功率管的输入端通过所述输入级阻抗匹配电路接入所述射频信号；
所述功率管的输出端通过所述输出级阻抗匹配电路与所述负载电连接。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述功率管为GaAs HBT晶体管。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括前述第一方面及第一方面任一实施方式中所述的功率放大器。
本申请实施例提供了一种功率放大器及电子设备，所述功率放大器包括至少一级功率放大电路，其中，每一级功率放大电路均包括功率管和偏置单元；所述功率管的输入端与所述偏置单元电连接，所述功率管的输入端还用于接入射频信号，所述功率管的输出端用于与负载电连接；所述偏置单元包括自适应偏置电路和增益补偿电路，其中，所述增益补偿电路与所述自适应偏置电路电连接，所述自适应偏置电路的偏置电流输出端与所述功率管的输入端电连接；所述增益补偿电路用于在检测到环境温度变化时调整所述自适应偏置电路输出的偏置电流，所述环境温度的变化状态与所述偏置电流的变化状态一致。通过所述增益补偿电路的设置，能够有效补偿因温度升高而造成的增益下降。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本申请实施例提供的一种功率放大器的电路结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的一种功率放大器的功率管的增益特性曲线示意图；
图3示出了本申请实施例提供的一种功率放大器的偏置单元的电路结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的一种功率放大器的偏置单元的另一电路结构示意图；
图5示出了本申请实施例提供的一种功率放大器的偏置单元仅包括自适应偏置电路时的增益波动示意图；
图6示出了本申请实施例提供的一种功率放大器的偏置单元包括自适应偏置电路和增益补偿电路时的增益波动示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
参考图1，为本申请实施例提供的一种功率放大器，所述功率放大器包括至少一级功率放大电路，其中，每一级功率放大电路均包括功率管和偏置单元；
所述功率管的输入端与所述偏置单元电连接，所述功率管的输入端还用于接入射频信号，所述功率管的输出端用于与负载电连接；
所述偏置单元包括自适应偏置电路和增益补偿电路，其中，所述增益补偿电路与所述自适应偏置电路电连接，所述自适应偏置电路的偏置电流输出端与所述功率管的输入端电连接；
所述增益补偿电路用于在检测到环境温度变化时调整所述自适应偏置电路输出的偏置电流，所述环境温度的变化状态与所述偏置电流的变化状态一致。
在具体实施例中，如图1所示，所述功率放大器可以包括三级功率放大电路，其中，第一级功率放大电路包括功率管DRV1和偏置单元1，第二级功率放大电路包括功率管DRV2和偏置单元2，第三级功率放大电路包括功率管DRV3和偏置单元3。
在三级功率放大电路中，功率管DRV1为驱动级，功率管DRV2为放大级，DRV3为功率级。偏置单元1、偏置单元2和偏置单元3采用同样的偏置单元连接结构。
需知的，所述功率放大器可以包括单级功率放大电路，也可以包括多级功率放大电路，具体数量可以根据实际应用场景进行自适应替换，此处不作限定。
所述偏置单元1、所述偏置单元2和所述偏置单元3中的各元件的参数取值可以根据实际应用场景中功率管DRV的作用进行自适应替换，此处不作具体限定。
具体的，所述第一级功率放大电路的输入端用于接入射频信号RFin。所述第一级功率放大电路的输出端与所述第二级功率放大电路的输入端电连接。所述第二级功率放大电路的输出端与所述第三级功率放大电路的输入端电连接。所述第三级功率放大电路的输出端与负载设备电连接。
所述射频信号可以为使用所述功率放大器的任意电子设备在进行信号交互时接收或发送的射频信号。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述功率放大电路还包括输入级阻抗匹配电路和输出级阻抗匹配电路；
所述功率管的输入端通过所述输入级阻抗匹配电路接入所述射频信号；
所述功率管的输出端通过所述输出级阻抗匹配电路与所述负载电连接。
在具体实施方式中，所述功率放大电路在接入所述射频信号时，还需要通过输入级阻抗匹配电路对所述射频信号进行滤波处理，在保证高频信号稳定传输的同时，能够防止信号反射。所述功率放大电路在输出放大后的信号时，需要通过输出级阻抗匹配电路对所述放大后的信号进行滤波处理，最终将处理好的放大信号输出至负载设备中。
如图1所示，当所述功率放大器具有多级功率放大电路时，各放大电路之间也需要设置对应的级间阻抗匹配电路，以使高频的微波信号均能稳定的传递到负载点位置。
所述阻抗匹配电路可以采用现有技术中任意一种阻抗匹配电路的电路结构，具体可以根据实际应用场景选择能够保持信号稳定传输的最优阻抗匹配电路。
举例来说，本实施例可以采用包括第一电容、第二电容以及第一电感的阻抗匹配电路来实现阻抗匹配的目的。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述功率管为GaAs HBT晶体管。
在具体实施方式中，所述功率管采用砷化镓异质结双极晶体管(GaAsHeterojunction Bipolar Transistor，简称GaAs HBT)。
GaAs HBT具有很强的热敏感性，晶体管受温度和自热效应影响明显。
如图2所示，对GaAs HBT的单个晶体管进行温度扫描，保持偏置电压不变，以2.4GHz频段为例，对GaAs HBT进行温度扫描。可知，温度越高，GaAs HBT的最大可用增益MaxGain越低，因此可见，若不对所述功率管进行处理，则利用其HBT晶体管搭建的放大电路，也会呈现增益随温度升高而降低的现象。
在图2中，MaxGain表示最大可用增益，SP.tp表示温度。
在实际应用中，本申请实施例中的所述功率管还可以添加其它外围电路以实现功率放大的作用，所述外围电路的具体结构可以采用现有放大器电路的连接结构，此处不作赘述。
具体的，所述功率管同样具有第一电极、第二电极和第三电极。需知的，本实施例中的第一电极指基极，第二电极指集电极，第三电极指发射极。
所述功率管的基极用于接入射频信号和所述偏置单元输出的偏置电流。
本实施例中的偏置单元用于为所述功率管所在的放大器结构提供偏置电流，且所述偏置单元中包括自适应偏置电路和增益补偿电路。
通过所述自适应偏置电路的设置，可以根据所述功率管所在的放大器结构在实际应用中的放大增益，提供不同大小的偏置电流。
通过所述增益补偿电路的设置，能够随环境温度的变化，为所述功率管的基极提供与环境温度的变化状态一致的偏置电流。
当环境温度升高时，所述增益补偿电路对所述自适应偏置电路提供的偏置电流进行温度补偿，使所述自适应偏置电路提供更大的偏置电流。当环境温度降低时，所述增益补偿电路对所述自适应偏置电路提供的偏置电流进行温度补偿，使所述自适应偏置电路提供更小的偏置电流。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述自适应偏置电路包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；其中，
所述第一晶体管的第二电极接入第一电压信号；
所述第一晶体管的第一电极、所述第二晶体管的第一电极和第二电极以及所述第三晶体管的第二电极均接入第二电压信号；
所述第二晶体管的第三电极与所述第三晶体管的第二电极电连接，所述第三晶体管的第三电极接地；
所述第一晶体管的第三电极与所述偏置电流输出端电连接。
在具体实施例中，所述自适应偏置电路可以独立对所述功率管进行偏置，为所述功率管提供偏置电流。
在本实施例中，所述第一晶体管Q1、所述第二晶体管Q2和所述第三晶体管Q3均采用NPN型三极管。需知的，所述第一晶体管Q1、所述第二晶体管Q2和所述第三晶体管Q3的类型也可以根据实际应用场景进行自适应替换，此处不作限定。
在本实施例中，第一电极指基极，第二电极指集电极，第三电极指发射极。
所述第一晶体管Q1的基极与所述第二晶体管Q2的基极电连接，所述第二晶体管Q2的基极和所述第二晶体管的集电极电连接，使得所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2之间形成电流镜结构。
所述第二晶体管Q2的发射极输出的电流与所述第一晶体管Q1的发射极输出的电流镜像，即经过所述第三晶体管Q3的电流大小与经过第一电阻R1的电流大小相等。
所述第三晶体管Q3的集电极与所述第二晶体管Q2的发射极电连接，所述第三晶体管Q3的发射极接地，通过所述第二晶体管Q2和所述第三晶体管Q3的晶体管特性，能够为所述自适应偏置电路提供预设的参考电压和参考电流。
在不对结点A处的电压进行增益补偿的情况下，所述第一晶体管Q1的发射极输出的电流为所述参考电流。
具体的，所述第一电压信号Vbb1和所述第二电压信号的电压大小根据所述功率管的放大增益进行自适应替换，本实施例不对所述第一电压信号Vbb1和所述第二电压信号的取值进行限定。
其中，所述第一电压信号Vbb1的大小和所述第二电压信号Vbb2的大小可以相同，也可以不同。
其中，所述第一电压信号Vbb1可以为5V，也可以为3V，具体根据功率管的工艺特性进行选择，此处不作限定。
所述第二电压信号Vbb2为偏置电压信号，根据所述功率管的增益大小进行适应性替换。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述自适应偏置电路还包括第四晶体管；
所述第四晶体管的第一电极分别与所述第一晶体管的第一电极和所述第二晶体管的第一电极电连接；
所述第四晶体管的第二电极用于接入所述第一电压信号；
所述第四晶体管的第三电极与所述第三晶体管的第一电极电连接。
在具体实施例中，所述第四晶体管Q4以及第九电阻R9和第四电阻R4，共同组成了一个反馈回路。
通过所述第四晶体管Q4的负反馈作用，使得第二电压信号Vbb2输入至所述第一晶体管Q1的基极、所述第二晶体管Q2的基极以及所述第四晶体管的Q4基极的电压信号更加稳定。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述自适应偏置电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
其中，所述第一晶体管的第三电极通过所述第一电阻与所述偏置电流输出端电连接；
所述第一晶体管的第二电极通过所述第二电阻接入所述第一电压信号；
所述第二晶体管的第二电极和所述第四晶体管的第一电极通过所述第三电阻接入所述第二电压信号；
所述第四晶体管的第二电极通过所述第四电阻接入所述第一电压信号；
所述第三晶体管的第二电极通过所述第五电阻接入所述第二电压信号。
在具体实施例中，所述第一电阻R1为镇流电阻，对GaAs HBT功率管起镇流作用，所述第一电阻R1的取值与增益线性度和热稳定性等性能相关。
所述第二电阻R2、所述第二晶体管Q2以及连接在所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的基极处的电容C1，会对所述偏置电流和射频信号进行整流，从而能够起到对所述功率管处的射频信号进行自适应偏置的作用。
所述第三电阻R3、所述第四电阻R4、所述第五电阻R5均为分压电压，用于调节所述第一电压信号Vbb1和所述第二电压信号Vbb2输入至所述自适应偏置电路中的电压信号的电压大小。
具体的，上述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的取值均可以根据功率管的实际增益大小进行自适应替换，此处不对各电阻的阻值进行具体限定。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述第一晶体管的第一电极和所述第二晶体管的第二电极通过电容接地；
所述第一晶体管的第三电极通过电感与所述偏置电流输出端电连接。
在具体实施方式中，如图4所示，第一晶体管Q1对自适应偏置电路中的输入电流起到了整流作用，当射频通路功率增大时，进入偏置电路的射频信号的功率也相应增大，在第一晶体管Q1的整流作用下，Q1的直流电流增大，使功率放大器接收的偏置电流达到了一个动态调整的过程。
但在宽带功率放大器中，高频点的射频信号和低频点的射频信号对偏置电路的动态变化需求不同，因此在电路中，增加电感L1，配合电容C1的作用，对不同频点处，进入偏置电路的射频信号进行调控，调整偏置电路的阻抗。
电感L1连接于偏置电路与射频主路之间。当电路正常工作时，会有射频信号通过此电感进入自适应偏置电路，进入的射频信号功率经过第一晶体管Q1进行整流，继而起到自适应偏置的作用。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述增益补偿电路包括第五晶体管和第六晶体管；
所述第五晶体管的第一电极以及所述第六晶体管的第二电极均用于接入第二电压信号Vbb2；
所述第五晶体管的第二电极与所述第三晶体管的第二电极电连接；
所述第五晶体管的第三电极与所述第六晶体管的第一电极电连接；
所述第六晶体管的第三电极接地。
在具体实施例中，如图3所示，所述增益补偿电路用于调节结点A处的电流大小。
所述第五晶体管Q5的基极用于接入所述第二电压信号Vbb2，所述第五晶体管Q5的发射极与所述第六晶体管Q6的基极电连接，通过控制结点B和结点C处的电压大小，即可以根据所述第五晶体管Q5和所述第六晶体管Q6的晶体管特性调节结点A处的电流大小。
根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述增益补偿电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻；
其中，所述第五晶体管的第二电极通过所述第六电阻与所述第三晶体管的第二电极电连接；
所述第五晶体管的第三电极和所述第六晶体管的第一电极通过所述第七电阻接地；
所述第五晶体管的第一电极和所述第六晶体管的第二电极通过所述第八电阻接入所述第二电压信号Vbb2。
在具体实施例中，如图3和图4所示，第六电阻R6既可以连接在所述第五晶体管Q5的集电极位置，也可以连接在所述第五晶体管Q5的基极位置，所述第六电阻R6为分压电阻，用于调节结点A处的电压大小。具体的，第六电阻R6设置的位置可以根据实际应用场景进行自适应选择，此处不作具体限定。
通过调节第七电阻R7和第八电阻R8的阻值大小，即可以实现对第五晶体管Q5和第六晶体管Q6各电极处电流大小的调节。
如图3所示，i1为流经第八电阻R8的电流；i2为流经第七电阻R7的电流；ib5、ic5和ie5分别为第五晶体管Q5基极电流、集电极电流和发射极电流；ib6和ic6分别为第六晶体管Q6的基极电流和集电极电流。
VA、VB和VC为A结点电位、B结点电位和C结点电位；
对于所述第五晶体管Q5和所述第六晶体管Q6来说，晶体管收到环境温度的影响，会使得晶体管集电极处的电流根据温度的变化而进行相应的电流变化。
具体的，晶体管集电极电流ic＝ISexp(VBE/VT)；
其中IS＝bT4+mexp(-Eg/kT)；VT＝kT/q；其中，T表示温度，IS为与温度相关的电流参数，VT为热电压参数，其中，m、k和q均为常数。
当温度不变时，IS和VT均为常数。
通过本实施例中增益补偿电路的连接关系可得到如下关系：
i1*R8＝vbb2-VA；i1＝ib5+ic6；ib5＝ic5+ie5；ie5＝ib6+i2；VBE6＝VC；VBE5＝VB-VC；
由以上各式可以得出，在参考温度为Tref时，调节第七电阻R7的阻值，可使第六电阻R6上流经的电压很小可以忽略不计。此时通过所述增益补偿电路调节所述自适应偏置电路结点A处的电压，使自适应偏置电路为功率管提供的偏置电流与不加增益补偿电路在常温相同。
而此时的增益补偿电路具有正温度系数，当环境温度相对于参考温度Tref升高时，增益补偿电路通过第六电阻R6给第三晶体管Q3的集电极提供的电流越大，第一晶体管Q1给功率管提供的偏置电流也就越大。
同理，当环境温度相对于参考温度Tref降低时，增益补偿电路从结点A处“抽取”电流，温度越低，电流“抽取”效果越明显，第一晶体管Q1提供的偏置电流越小。
综上所述，所述增益补偿电路具有正温度系数，随温度状态的变化，对偏置电流进行对应温度状态的调节，继而起到对功率放大器的温度补偿作用。
本申请实施例通过所述增益补偿电路的结构设置，使得所述偏置单元具有正温度系数，当所述偏置单元的环境温度升高，所述增益补偿电路补偿的电压越大，所述偏置单元输出的偏置电流越大，从而更能够稳定地保证所述功率放大器的放大增益。
如图5和图6所示，当使用的偏置单元仅包括自适应偏置电路但不带有增益补偿电路时，低温与高温的增益波动为2dB。当使用的偏置单元包括自适应偏置电路和增益补偿电路时，低温和高温的增益波动缩小至0.9dB，由此可见，本申请实施例提供的功率放大器能够适应对增益稳定性要求更高的场景。
在图5和图6中，freq表示射频信号的频率、SP.S(2,1)表示功率管的小信号增益，tp表示温度。
另外，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括前述实施例中的功率放大器。
综上所述，本申请实施例提供了一种功率放大器及电子设备，通过增益补偿电路和自适应偏置电路的结合，能够有效改善GaAs HBT功率管的增益稳定性，从而使得功率放大器能不受环境温度的影响，为电子设备提供稳定的放大功能。另外，所述电子设备的具体实施过程可以参考上述功率放大器实施例的具体实施过程，此处不再一一赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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。

Claims (10)

1.一种功率放大器，其特征在于，所述功率放大器包括至少一级功率放大电路，其中，每一级功率放大电路均包括功率管和偏置单元；
所述功率管的输入端与所述偏置单元电连接，所述功率管的输入端还用于接入射频信号，所述功率管的输出端用于与负载电连接；
所述偏置单元包括自适应偏置电路和增益补偿电路，其中，所述增益补偿电路与所述自适应偏置电路电连接，所述自适应偏置电路的偏置电流输出端与所述功率管的输入端电连接；
所述增益补偿电路用于在检测到环境温度变化时调整所述自适应偏置电路输出的偏置电流，所述环境温度的变化状态与所述偏置电流的变化状态一致。
2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述自适应偏置电路包括第一晶体管、第二晶体管和第三晶体管；其中，
所述第一晶体管的第二电极接入第一电压信号；
所述第一晶体管的第一电极、所述第二晶体管的第一电极和第二电极以及所述第三晶体管的第二电极均接入第二电压信号；
所述第二晶体管的第三电极与所述第三晶体管的第二电极电连接，所述第三晶体管的第三电极接地；
所述第一晶体管的第三电极与所述偏置电流输出端电连接。
3.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，所述自适应偏置电路还包括第四晶体管；
所述第四晶体管的第一电极分别与所述第一晶体管的第一电极和所述第二晶体管的第一电极电连接；
所述第四晶体管的第二电极用于接入所述第一电压信号；
所述第四晶体管的第三电极与所述第三晶体管的第一电极电连接。
4.根据权利要求3所述的功率放大器，其特征在于，所述自适应偏置电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；
其中，所述第一晶体管的第三电极通过所述第一电阻与所述偏置电流输出端电连接；
所述第一晶体管的第二电极通过所述第二电阻接入所述第一电压信号；
所述第二晶体管的第二电极和所述第四晶体管的第一电极通过所述第三电阻接入所述第二电压信号；
所述第四晶体管的第二电极通过所述第四电阻接入所述第一电压信号；
所述第三晶体管的第二电极通过所述第五电阻接入所述第二电压信号。
5.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，所述第一晶体管的第一电极和所述第二晶体管的第二电极通过电容接地；
所述第一晶体管的第三电极通过电感与所述偏置电流输出端电连接。
6.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，所述增益补偿电路包括第五晶体管和第六晶体管；
所述第五晶体管的第一电极以及所述第六晶体管的第二电极均用于接入第二电压信号；
所述第五晶体管的第二电极与所述第三晶体管的第二电极电连接；
所述第五晶体管的第三电极与所述第六晶体管的第一电极电连接；
所述第六晶体管的第三电极接地。
7.根据权利要求6所述的功率放大器，其特征在于，所述增益补偿电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻；
其中，所述第五晶体管的第二电极通过所述第六电阻与所述第三晶体管的第二电极电连接；
所述第五晶体管的第三电极和所述第六晶体管的第一电极通过所述第七电阻接地；
所述第五晶体管的第一电极和所述第六晶体管的第二电极通过所述第八电阻接入所述第二电压信号。
8.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大电路还包括输入级阻抗匹配电路和输出级阻抗匹配电路；
所述功率管的输入端通过所述输入级阻抗匹配电路接入所述射频信号；
所述功率管的输出端通过所述输出级阻抗匹配电路与所述负载电连接。
9.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率管为GaAs HBT晶体管。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括前述权利要求1-9任一项所述的功率放大器。
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