CN116915187B - 一种射频功率放大器的功率控制电路及射频功率放大器 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种射频功率放大器的功率控制电路及射频功率放大器,属于射频集成电路技术领域。该射频功率放大器的功率控制电路包括:限幅电路,由场效应晶体管组成,其射频信号输入端与功率放大器的射频信号输入端相连,其直流信号输入端连接第一直流电源,其输出端通过分压电路连接功率放大器的直流信号输入端,用于控制功率放大器的直流信号输入端的输入电压,从而控制功率放大器的输出功率。本申请提供的射频功率放大器的功率控制电路仅包括限幅电路和分压电路,结构简单,易于实现,成本低廉,且能够对功率放大器的输出功率实现精准控制。
Description
技术领域
本申请涉及射频集成电路技术领域,尤其是指一种射频功率放大器的功率控制电路、射频功率放大器、发射机以及电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的迅速发展,从第一代(1G)通信技术到目前的第五代(5G)通信技术,极大的满足了人们对移动通讯网络的需求。但是,迄今为止,第二代(2G)通信技术仍然是全世界分布最广、使用者最多的移动通信系统。
2G射频功率放大器作为射频发射机中的重要组成部分,对其进行精准的功率控制十分重要。传统2G射频功率放大器一般采用低压差线性稳压器(low dropout regulator,LDO)对其进行功率控制。但是,之前使用的LDO输入电压和输出电压之间的压差不能低于2-3V,否则将无法正常工作,这导致LDO无法对射频功率放大器的输出功率实现精准控制;例如,若需要将功率放大器的输入电压控制在3.3V,而LDO的输入电压为5V,其输入电压和输出电压之间的压差限制导致LDO无法输出3.3V的电压以控制功率放大器的输入电压。而现在广泛使用的LDO虽然不局限于输入电压和输出电压之间的压差大小,但是由于LDO本身消耗的功率等于输入电压和输出电压之间的压差与输出电流的乘积,因此其在压差大的情况下功率损耗过大,效率不高。另外,LDO主要由启动电路、偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络等组成,复杂的结构导致其物理尺寸较大,成本较高。
综上所述,如何设计一种既能对射频功率放大器的输出功率进行精准控制,又能兼顾低功率损耗,且结构简单、易于实现、成本低廉的功率控制电路是目前需要解决的问题。
发明内容
为此,本申请所要解决的技术问题在于克服现有技术中使用LDO控制射频功率放大器输出功率的方法无法在实现对射频功率放大器的功率进行精准控制的情况下保持较低的功率损耗,且其电路结构复杂导致尺寸较大、成本较高的问题。
为解决上述技术问题,本申请提供了一种射频功率放大器的功率控制电路,包括:
限幅电路,由场效应晶体管组成,其射频信号输入端与功率放大器的射频信号输入端相连,其直流信号输入端连接第一直流电源,其输出端通过分压电路与所述功率放大器的直流信号输入端相连,用于控制所述功率放大器的直流信号输入端的输入电压,以控制所述功率放大器的输出功率。
在本申请的一个实施例中,当所述功率放大器的输入端口为差分端口时,所述限幅电路包括:
第一场效应晶体管,其第一栅极作为第一射频信号输入端与所述功率放大器的第一射频信号输入端相连,其第二栅极作为第一直流信号输入端通过第一电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第一输出端通过所述分压电路中的第一分压电阻与所述功率放大器的第一直流信号输入端相连,其源极接地;
第二场效应晶体管,其第一栅极作为第二射频信号输入端与所述功率放大器的第二射频信号输入端相连,其第二栅极作为第二直流信号输入端通过所述第一电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第二输出端通过所述分压电路中的第二分压电阻与所述功率放大器的第二直流信号输入端相连,其源极与所述第一场效应晶体管的源极相连。
在本申请的一个实施例中,所述限幅电路还包括:
第一电容,其正极与所述第一场效应晶体管的第二栅极相连,其负极与所述第二场效应晶体管的第二栅极相连。
在本申请的一个实施例中,还包括:
第二电阻,其第一端口与所述第一直流电源的正极相连,其第二端口与所述第一直流电源的负极相连。
在本申请的一个实施例中,所述第一场效应晶体管和所述第二场效应晶体管均为由砷化镓半导体材料制造的单栅型场效应晶体管或双栅型场效应晶体管。
本申请还提供了一种射频功率放大器,所述射频功率放大器包括:
功率放大器;
上述的射频功率放大器的功率控制电路,其射频信号输入端与所述功率放大器的射频信号输入端相连,其直流信号输入端通过第一电阻连接第一直流电源,其输出端与所述功率放大器的直流信号输入端相连,用于控制所述功率放大器的输出功率;
偏置电路,其输入端与所述功率放大器的射频信号输入端相连,其偏置电压端连接第二直流电源,用于为所述功率放大器提供偏置电压。
在本申请的一个实施例中,还包括:
采样电路,其第一信号输入端与所述偏置电路的输入端相连,其第二信号输入端与所述功率放大器的直流信号输入端相连,用于对所述偏置电路输出的偏置电压进行采样。
在本申请的一个实施例中,所述功率放大器包括:
第三场效应晶体管,其第一栅极作为第一射频信号输入端通过第三电阻与所述偏置电路的第一输入端相连,其第二栅极作为第一直流信号输入端通过所述第一电阻和与所述第一电阻串联的第四电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第一输出端,其源极接地;
第四场效应晶体管,其第一栅极作为第二射频信号输入端通过第五电阻与所述偏置电路的第二输入端相连,其第二栅极作为第二直流信号输入端通过与所述第四电阻并联的第六电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第二输出端,其源极与所述第三场效应晶体管的源极相连。
在本申请的一个实施例中,所述功率放大器还包括:
第二电容,其正极与所述第三场效应晶体管的第二栅极相连,其负极通过第七电阻与所述第三场效应晶体管的漏极相连;
第三电容,其正极与所述第四场效应晶体管的第二栅极相连,其负极通过第八电阻与所述第四场效应晶体管的漏极相连。
在本申请的一个实施例中,所述采样电路包括:
第五场效应晶体管,其第一栅极作为第一信号输入端分别通过第九电阻和第十电阻与所述偏置电路的第一输入端和第二输入端相连,其第二栅极作为第二信号输入端分别通过第十一电阻和第十二电阻与所述功率放大器的第一直流信号输入端和第二直流信号输入端相连,其漏极与所述偏置电路的电流信号输出端相连,其源极接地。
在本申请的一个实施例中,所述采样电路还包括:
第十三电阻,其第一端口与所述第十一电阻的一端相连,其第二端口接地。
本申请还提供了一种发射机,包括上述的射频功率放大器。
本申请还提供了一种电子设备,包括上述的发射机。
本申请提供的射频功率放大器的功率控制电路中,限幅电路的射频信号输入端与功率放大器的射频信号输入端相连,其输出端通过分压电路与功率放大器的直流信号输入端相连;当功率放大器的射频信号输入端的输入摆幅增大时,限幅电路的射频信号输入端的电压增大,限幅电路的电流增大,其输出电压减小,功率放大器的直流信号输入端的输入电压减小,从而减小功率放大器的输出功率;当功率放大器的射频信号输入端的输入摆幅减小时,限幅电路的射频信号输入端的电压减小,限幅电路的电流减小,其输出电压增大,功率放大器的直流信号输入端的输入电压增大,从而增大功率放大器的输出功率。另外,当限幅电路的输入电压过大或过小时,限幅电路的输出电压不再随输入电压变化而变化,而是稳定在一个固定值,从而保护功率放大器不被损伤。
本申请提供的射频功率放大器的功率控制电路仅包括限幅电路和分压电路,结构简单,易于实现,成本低廉;并且限幅电路的输入和输出之间没有压差限制,能够实现对功率放大器的输出功率的精准控制;另外,该限幅电路由场效应晶体管组成,具有较低的功率损耗。
附图说明
为了使本申请的内容更容易被清楚的理解,下面根据本申请的具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中:
图1是本申请提供的一种功率放大器及其功率控制电路结构示意图;
图2是本申请提供的一种限幅电路的结构示意图;
图3是本申请提供的另一种限幅电路的结构示意图;
图4是本申请提供的一种功率放大器的输出功率随限幅电路的输出电压变化示意图;
图5是本申请提供的另一种功率放大器及其功率控制电路结构示意图;
图6是本申请提供的另一种功率放大器的输出功率随限幅电路的输出电压变化示意图;
图7是本申请提供的一种功率放大器的结构示意图;
图8是本申请提供的一种采样电路的结构示意图;
说明书附图标记说明:100、功率放大器;101、限幅电路;102、分压电路;103、偏置电路;104、采样电路;
200、第一场效应晶体管;201、第一电阻;202、第一分压电阻;203、第二场效应晶体管;204、第二分压电阻;205、第一电容;206、第二电阻;207、第三场效应晶体管;208、第三电阻;209、第四电阻;210、第四场效应晶体管;211、第五电阻;212、第六电阻;213、第二电容;214、第七电阻;215、第三电容;216、第八电阻;217、第五场效应晶体管;218、第九电阻;219、第十电阻;220、第十一电阻;221、第十二电阻;222、第十三电阻;
U1、第一直流电压源;U2、第二直流电压源;Idc、第一直流电流源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施,但所举实施例不作为对本申请的限定。
本申请实施例提供了一种射频功率放大器的功率控制电路,其具体包括:
限幅电路101,由场效应晶体管组成,其射频信号输入端与功率放大器100的射频信号输入端相连,其直流信号输入端连接第一直流电源,其输出端通过分压电路102与功率放大器100的直流信号输入端相连,用于控制功率放大器的直流信号输入端的输入电压,以控制功率放大器的输出功率;
具体地,该射频功率放大器的功率控制电路为基于电压控制的功率控制电路,其工作原理如下:当功率放大器的射频信号输入端的输入摆幅增大时,限幅电路的射频信号输入端的电压增大,限幅电路的电流增大,其输出电压减小,功率放大器的直流信号输入端的输入电压减小,从而减小功率放大器的输出功率;当功率放大器的射频信号输入端的输入摆幅减小时,限幅电路的射频信号输入端的电压减小,限幅电路的电流减小,其输出电压增大,功率放大器的直流信号输入端的输入电压增大,从而增大功率放大器的输出功率。另外,当限幅电路的输入电压过大或过小时,电路中的场效应晶体管进入饱和或截止状态,其输出电压不再根据输入电压的变化而变化,而是稳定在一个恒定值,从而保护功率放大器。
本申请实施例提供的射频功率放大器的功率控制电路仅包括限幅电路和分压电路,结构简单,易于实现,成本低廉,并且限幅电路的输入和输出之间没有压差限制,能够实现对功率放大器的输出功率的精准控制;另外,限幅电路由场效应晶体管组成,相比LDO具有较低的功率损耗。
可选地,本申请提供的射频功率放大器的功率控制电路可以根据功率放大器的结构选择采用单端结构或差分结构;具体地,当功率放大器的输入为单端信号输入时,功率控制电路的结构为单端结构,当功率放大器的输入为差分信号输入时,功率控制电路的结构为差分结构。下面通过具体实施例对该射频功率放大器的功率控制电路进行详细说明:
实施例1
当功率放大器的输入端为单端信号输入时,射频功率放大器的功率控制电路也为单端结构,其具体包括:
限幅电路101,由一个场效应晶体管组成,场效应晶体管的第一栅极作为射频信号输入端与功率放大器100的射频信号输入端相连,场效应晶体管的第二栅极作为直流信号输入端连接第一直流电源,场效应晶体管的漏极作为输出端通过分压电路102与功率放大器100的直流信号输入端相连。
具体地,该限幅电路101的射频信号输入端即为功率控制电路的射频信号输入端,其直流信号输入端即为功率控制电路的直流信号输入端,该分压电路102的输出端即为功率控制电路的输出端。
实施例2
基于上述实施例1提供的射频功率放大器的功率控制电路,本申请实施例中提供了一种射频功率放大器,其具体包括:
功率放大器100;
如上述实施例1中提供的射频功率放大器的功率控制电路,其射频信号输入端与功率放大器100的射频信号输入端相连,其直流信号输入端连接第一直流电源,其输出端与功率放大器100的直流信号输入端相连,用于控制功率放大器的输出功率;
偏置电路103,其输入端与功率放大器100的射频信号输入端相连,其偏置电压端连接第二直流电源,用于为功率放大器提供偏置电压。
可选地,在本申请的其他实施例中,该射频功率放大器还可以包括采样电路104,用于对偏置电路输出的偏置电压进行采样,以保护功率放大器不被大电流损伤。
具体地,该采样电路104由一个场效应晶体管组成,其第一栅极作为第一信号输入端与偏置电路103的输入端相连,其第二栅极作为第二信号输入端与功率放大器100的直流信号输入端相连,其漏极与偏置电路103的电流信号输出端相连,其源极接地。
采样电路的工作原理如下:该采样电路对偏置电路输出的偏置电压进行采样,当偏置电压过大时,采样电路中的场效应晶体管的电流增大,其漏极的输出电压减小,该输出电压返回至偏置电路,以减小偏置电路输出的偏置电压,保护功率放大器不被大电流损伤。
实施例3
请参阅图1,图1所示为本申请提供的一种功率放大器及其功率控制电路的结构示意图,当功率放大器的输入端口为差分端口时,功率控制电路也采用差分结构,其具体包括:
限幅电路101,由场效应晶体管组成,其第一射频信号输入端vg1p'与功率放大器100的第一射频信号输入端vg1p相连,其第二射频信号输入端vg1n'与功率放大器100的第二射频信号输入端vg1n相连,其第一直流信号输入端vg2p'和第二直流信号输入端vg2n'连接第一直流电压源U1,其第一输出端out_p'和第二输出端out_n'通过分压电路102与功率放大器100的第一直流信号输入端vg2p和第二直流信号输入端vg2n相连。
具体地,限幅电路101的第一射频信号输入端即为功率控制电路的第一射频信号输入端,其第二射频信号输入端即为功率控制电路的第二射频信号输入端,其第一直流信号输入端即为功率控制电路的第一直流信号输入端,其第二直流信号输入端即为功率控制电路的第二直流信号输入端,分压电路102的输出端即为该功率控制电路的输出端。
本实施例中提供的采用差分结构的功率放大器及功率控制电路,能够有效抑制共模信号,提高电路的抗干扰能力。
具体地,当功率放大器的输入端口为差分端口时,限幅电路中的场效应晶体管既可以采用由砷化镓半导体材料制造的单栅型场效应晶体管,也可以采用由砷化镓半导体材料制造的双栅型场效应晶体管,下面以具体示例进行解释说明:
示例地,如图2所示,当限幅电路中的场效应晶体管均为双栅型场效应晶体管时,该限幅电路101具体包括:
第一场效应晶体管200,其第一栅极G1作为第一射频信号输入端vg1p'与功率放大器100的第一射频信号输入端vg1p相连,其第二栅极G2作为第一直流信号输入端vg2p'通过第一电阻201连接第一直流电压源U1,其漏极作为第一输出端out_p'通过分压电路102中的第一分压电阻202与功率放大器100的第一直流信号输入端vg2p相连,其源极接地;
第二场效应晶体管203,其第一栅极G1作为第二射频信号输入端vg1n'与功率放大器100的第二射频信号输入端vg1n相连,其第二栅极G2作为第二直流信号输入端vg2n'通过第一电阻201连接第一直流电压源U1,其漏极作为第二输出端out_n'通过分压电路102中的第二分压电阻204与功率放大器100的第二直流信号输入端vg2n相连,其源极与第一场效应晶体管200的源极相连。
可选地,限幅电路101还包括第一电容205,其正极与第一场效应晶体管200的第二栅极相连,其负极与第二场效应晶体管203的第二栅极相连。
相比单栅型场效应晶体管,双栅型场效应晶体管具有宽工作频率、低噪声、较低交叉调制的优点。
示例地,如图3所示,当第一场效应晶体管和第二场效应晶体管均为由砷化镓半导体材料制造的单栅型场效应晶体管时,该限幅电路101具体包括:
第一场效应晶体管200,其栅极G作为射频信号输入端vg1'与功率放大器100的第一射频信号输入端vg1p和第二射频信号输入端vg1n相连,其漏极作为第一输出端out_p'通过分压电路102中的第一分压电阻202与功率放大器100的第一直流信号输入端vg2p相连,其源极接地;
第二场效应晶体管203,其栅极G作为直流信号输入端vg2'通过第一电阻201连接第一直流电压源U1,其漏极作为第二输出端out_n'通过分压电路102中的第二分压电阻204与功率放大器100的第二直流信号输入端vg2n相连,其源极与第一场效应晶体管200的源极相连。
为了能够更好地限制功率放大器的电压,第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的管芯尺寸应该小于功率放大器中的晶体管的管芯尺寸。可选地,在本申请的一些实施例中,还可以通过调整第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的管芯尺寸改变限幅电路中的电流,从而改变其输出电压,以控制功率放大器的输出功率。
请参阅图4,图4为本申请提供的上述的差分结构的功率控制电路对功率放大器的输出功率的控制结果示意图,图中的横坐标表示功率放大器的输入功率,纵坐标表示功率放大器的输出功率,图中的多条曲线分别表示功率放大器在其第一直流信号输入端和第二直流信号输入端之间的输入电压不同时其输出功率随输入功率的变化。
从图中可以看出,当功率放大器的输入功率稳定在12dBm时,随着功率放大器的第一直流信号输入端和第二直流信号输入端之间的输入电压在0-2.4V范围内逐渐增大,功率放大器的输出功率也随之逐渐增大。
具体地,在输入功率为12dBm时,该功率放大器的输出功率随第一直流信号输入端和第二直流信号输入端之间的电压变化如表1所示,其中,vg2表示与限幅电路的输出端相连的分压电路的输出电压;
表1
输出功率(dBm) | vg2(V) |
-13.575 | 0 |
-12.725 | 0.1 |
-11.959 | 0.2 |
3.204 | 0.3 |
12.258 | 0.4 |
15.909 | 0.5 |
17.925 | 0.6 |
19.334 | 0.7 |
20.532 | 0.8 |
21.667 | 0.9 |
22.777 | 1.0 |
23.852 | 1.1 |
24.878 | 1.2 |
25.847 | 1.3 |
26.747 | 1.4 |
27.575 | 1.5 |
28.336 | 1.6 |
29.041 | 1.7 |
29.893 | 1.8 |
30.259 | 1.9 |
30.702 | 2.0 |
31.049 | 2.1 |
31.335 | 2.2 |
31.576 | 2.3 |
31.778 | 2.4 |
请参阅图5,图5为本申请在图1的基础上提供的一种基于电流控制的功率放大器及其功率控制电路,其功率控制电路仍包括限幅电路101和分压电路102,限幅电路101的第一直流信号输入端vg2p'和第二直流信号输入端vg2n'连接第一直流电流源Idc,通过在第一直流电流源Idc两端并联第二电阻206实现基于电流控制的功率控制电路。
具体地,由于场效应晶体管为电压控制元件,因此限幅电路通过控制功率放大器直流信号输入端的输入电压控制功率放大器的输出功率,本实施例中通过在第一直流电流源两端并联第二电阻,可以将功率放大器的直流信号输入端的输入电压转换为输入电流,因此得到基于电流控制的功率控制电路。
请参阅图6,图6所示为本申请提供的上述的基于电流控制的功率控制电路对功率放大器的输出功率的控制结果示意图,图中的横坐标表示功率放大器的输入功率,纵坐标表示功率放大器的输出功率,图中的多条曲线分别表示功率放大器在其第一直流信号输入端和第二直流信号输入端之间的输入电流不同时其输出功率随输入功率的变化。
从图中可以看出,当输入功率稳定在12dBm时,随着功率放大器的第一直流信号输入端和第二直流信号输入端之间的电流在0-10mA范围内逐渐增大,功率放大器的输出功率也随之逐渐增大。
具体地,功率放大器的输出功率随第一直流信号输入端和第二直流信号输入端之间的电流变化如表2所示,其中,idc表示与限幅电路的输出端相连的分压电路的输出端的电流;
表2
输出功率(dBm) | idc(mA) |
-13.586 | 0 |
13.173 | 0.5 |
17.571 | 1.0 |
19.453 | 1.5 |
20.846 | 2.0 |
22.045 | 2.5 |
23.122 | 3.0 |
24.095 | 3.5 |
24.989 | 4.0 |
25.821 | 4.5 |
26.605 | 5.0 |
27.351 | 5.5 |
28.064 | 6.0 |
28.751 | 6.5 |
29.417 | 7.0 |
30.053 | 7.5 |
30.632 | 8.0 |
31.145 | 8.5 |
31.604 | 9.0 |
31.993 | 9.5 |
32.292 | 10 |
实施例4
基于上述实施例3,本申请实施例还提供了一种射频功率放大器,如图1所示,其具体包括:
功率放大器100;
上述实施例3中提供的由限幅电路101和分压电路102构成的射频功率放大器的功率控制电路,用于控制功率放大器的输出功率;
其中,限幅电路101的第一射频信号输入端vg1p'与功率放大器100的第一射频信号输入端vg1p相连,其第二射频信号输入端vg1n'与功率放大器100的第二射频信号输入端vg1n相连,其第一直流信号输入端vg2p'和第二直流信号输入端vg2n'通过第一电阻201连接第一直流电压源U1,其第一输出端out_p'和第二输出端out_n'通过分压电路102与功率放大器100的第一直流信号输入端vg2p和第二直流信号输入端vg2n相连;
偏置电路103,其第一输入端vg_p与功率放大器100的第一射频信号输入端vg1p相连,其第二输入端vg_n与功率放大器100的第二射频信号输入端vg1n相连,其偏置电压端vbias连接第二直流电压源U2,用于为功率放大器提供偏置电压。
具体地,如图7所示,作为本申请实施例的具体示例,该功率放大器100具体包括:
第三场效应晶体管207,其第一栅极G1作为第一射频信号输入端vg1p通过第三电阻208与偏置电路103的第一输入端vg_p相连,其第二栅极G2作为第一直流信号输入端vg2p通过第一电阻201和与第一电阻201串联的第四电阻209连接第一直流电压源U1,其漏极作为第一输出端out_p,其源极接地;
第四场效应晶体管210,其第一栅极G1作为第二射频信号输入端vg1n通过第五电阻211连接偏置电路103的第二输入端vg_n,其第二栅极G2作为第二直流信号输入端vg2n通过与第四电阻209并联的第六电阻212连接第一直流电压源U1,其漏极作为第二输出端out_n,其源极与第三场效应晶体管207的源极相连。
可选地,在本申请的一些实施例中,该功率放大器100还可以包括:
第二电容213,其正极与第三场效应晶体管207的第二栅极相连,其负极通过第七电阻214与第三场效应晶体管207的漏极相连;
第三电容215,其正极与第四场效应晶体管210的第二栅极相连,其负极通过第八电阻216与第四场效应晶体管210的漏极相连。
具体地,第二电容和第七电阻、第三电容和第八电阻在功率放大器两侧构成两个负反馈回路,以提高功率放大器的稳定性。
该第三场效应晶体管和第四场效应晶体管均为由砷化镓半导体材料制造的双栅型场效应晶体管,每个场效应晶体管内部均包括两个电场控制区域,可以对输入的差分信号进行两次放大,以提高电路的整体增益。
可选的,在本申请的一些实施例中,该射频功率放大器还可以包括采样电路104,用于对偏置电路输出的偏置电压进行采样,以保护功率放大器不被大电流损伤。
具体地,如图8所示,作为本申请实施例的具体示例,该采样电路104具体包括:
第五场效应晶体管217,其第一栅极作为第一信号输入端G1分别通过第九电阻218和第十电阻219与偏置电路103的第一输入端vg_p和第二输入端vg_n相连,其第二栅极作为第二信号输入端G2分别通过第十一电阻220和第十二电阻221与功率放大器100的第一直流信号输入端vg2p和第二直流信号输入端vg2n相连,其漏极与偏置电路103的电流信号输出端Idum相连,其源极接地。
其具体工作原理如下:第五场效应晶体管的第一栅极连接偏置电路的第一输入端和第二输入端,对偏置电路输出的偏置电压进行采样,当偏置电压过大时,第五场效应管中的电流增大,其漏极的输出电压减小,该输出电压返回至偏置电路,从而减小偏置电路输出的偏置电压,保护功率放大器不被大电流损伤。
具体地,该第五场效应晶体管为由砷化镓半导体材料制造的双栅型场效应晶体管。
可选地,如图5中所示,当第一直流电源Idc两端并联第二电阻206时,此时的功率控制电路为基于电流控制的功率控制电路,采样电路104中相应包括:
第十三电阻222,其第一端口与第十一电阻220的一端相连,其第二端口接地。
本申请实施例还提供了一种发射机,该发射机包括上述的包括射频功率放大器的功率控制电路的射频功率放大器。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括上述的发射机。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (12)
1.一种射频功率放大器的功率控制电路,其特征在于,包括:
限幅电路,由场效应晶体管组成,其射频信号输入端与功率放大器的射频信号输入端相连,其直流信号输入端连接第一直流电源,其输出端通过分压电路与所述功率放大器的直流信号输入端相连,用于控制所述功率放大器的直流信号输入端的输入电压,以控制所述功率放大器的输出功率;
当所述功率放大器的输入端口为差分端口时,所述限幅电路包括:
第一场效应晶体管,其第一栅极作为第一射频信号输入端与所述功率放大器的第一射频信号输入端相连,其第二栅极作为第一直流信号输入端通过第一电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第一输出端通过所述分压电路中的第一分压电阻与所述功率放大器的第一直流信号输入端相连,其源极接地;
第二场效应晶体管,其第一栅极作为第二射频信号输入端与所述功率放大器的第二射频信号输入端相连,其第二栅极作为第二直流信号输入端通过所述第一电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第二输出端通过所述分压电路中的第二分压电阻与所述功率放大器的第二直流信号输入端相连,其源极与所述第一场效应晶体管的源极相连。
2.根据权利要求1所述的射频功率放大器,其特征在于,所述限幅电路还包括:
第一电容,其正极与所述第一场效应晶体管的第二栅极相连,其负极与所述第二场效应晶体管的第二栅极相连。
3.根据权利要求1所述的射频功率放大器的功率控制电路,其特征在于,还包括:
第二电阻,其第一端口与所述第一直流电源的正极相连,其第二端口与所述第一直流电源的负极相连。
4.根据权利要求1所述的射频功率放大器的功率控制电路,其特征在于,所述第一场效应晶体管和所述第二场效应晶体管均为由砷化镓半导体材料制造的单栅型场效应晶体管或双栅型场效应晶体管。
5.一种射频功率放大器,其特征在于,包括:
功率放大器;
如权利要求1-4任一项所述的射频功率放大器的功率控制电路,其射频信号输入端与所述功率放大器的射频信号输入端相连,其直流信号输入端通过第一电阻连接第一直流电源,其输出端与所述功率放大器的直流信号输入端相连,用于控制所述功率放大器的输出功率;
偏置电路,其输入端与所述功率放大器的射频信号输入端相连,其偏置电压端连接第二直流电源,用于为所述功率放大器提供偏置电压。
6.根据权利要求5所述的射频功率放大器,其特征在于,还包括:
采样电路,其第一信号输入端与所述偏置电路的输入端相连,其第二信号输入端与所述功率放大器的直流信号输入端相连,用于对所述偏置电路输出的偏置电压进行采样。
7.根据权利要求6所述的射频功率放大器,其特征在于,所述功率放大器包括:
第三场效应晶体管,其第一栅极作为第一射频信号输入端通过第三电阻与所述偏置电路的第一输入端相连,其第二栅极作为第一直流信号输入端通过所述第一电阻和与所述第一电阻串联的第四电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第一输出端,其源极接地;
第四场效应晶体管,其第一栅极作为第二射频信号输入端通过第五电阻与所述偏置电路的第二输入端相连,其第二栅极作为第二直流信号输入端通过与所述第四电阻并联的第六电阻连接所述第一直流电源,其漏极作为第二输出端,其源极与所述第三场效应晶体管的源极相连。
8.根据权利要求7所述的射频功率放大器,其特征在于,所述功率放大器还包括:
第二电容,其正极与所述第三场效应晶体管的第二栅极相连,其负极通过第七电阻与所述第三场效应晶体管的漏极相连;
第三电容,其正极与所述第四场效应晶体管的第二栅极相连,其负极通过第八电阻与所述第四场效应晶体管的漏极相连。
9.根据权利要求8所述的射频功率放大器,其特征在于,所述采样电路包括:
第五场效应晶体管,其第一栅极作为第一信号输入端分别通过第九电阻和第十电阻与所述偏置电路的第一输入端和第二输入端相连,其第二栅极作为第二信号输入端分别通过第十一电阻和第十二电阻与所述功率放大器的第一直流信号输入端和第二直流信号输入端相连,其漏极与所述偏置电路的电流信号输出端相连,其源极接地。
10.根据权利要求9所述的射频功率放大器,其特征在于,所述采样电路还包括:
第十三电阻,其第一端口与所述第十一电阻的一端相连,其第二端口接地。
11.一种发射机,其特征在于,包括如权利要求5所述的射频功率放大器。
12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求11所述的发射机。
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