CN217508720U - 功率放大器控制电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种功率放大器控制电路和电子设备，本申请实施例简单、巧妙地利用对开关电路的控制，使得在低功率发射状态时，射频发射信号不再经过PA的功率放大处理而直接从对应频段的端口输出，即PA处于bypass状态，关掉了供电电源VCC的供电，PA不会再产生不必要的功耗，降低了小功率发射状态下的功耗，增加了PA所在移动终端的待机续航能力。

Description

功率放大器控制电路和电子设备

技术领域

本申请涉及但不限于电子技术，尤指一种功率放大器控制电路和电子设备。

背景技术

功率放大器(PA，Power Amplifier)是各类电子设备中的重要组成部分。在诸如手机、平板等移动通信终端中，射频信号需由功率放大器进行功率放大处理后再经由天线发送至基站。

通常通过供电电路对功率放大器进行供电，以保证功率放大器的正常工作。在当前发射的射频信号处于低功率即低功率发射状态时，PA的供电电源VCC仍在工作，供电电源VCC会让PA产生不必要的功耗，从而降低了 PA所在电子设备的待机续航能力。

发明内容

本申请提供一种功率放大器控制电路和电子设备，能够降低小功率发射状态下的功耗，增加待机续航能力。

本申请实施例提供一种功率放大器控制电路，包括：射频收发器、功率放大器PA、开关电路、射频前端RFFE；其中，

所述射频收发器，用于输出射频发射信号给所述PA；根据来自所述RFFE 的反馈信号接收FBRX信号实现功率控制以调整当前射频发射信号的功率，对当前射频发射信号的功率大于功率阈值的情况，向所述开关电路发出第一控制信号，对当前射频发射信号的功率小于或等于功率阈值的情况，向所述开关电路发出第二控制信号；

所述开关电路，用于接收到所述第一控制信号，接通与所述PA的连通通路，使得来自所述射频收发器的射频发射信号经所述PA处理后从对应频段的端口输出；接收到所述第二控制信号，断开与所述PA的连通通路，使得来自所述射频收发器的射频发射信号从对应频段的端口输出；

所述PA，用于对来自所述射频收发器的射频发射信号进行功率放大处理后输出给所述开关电路；

所述RFFE，用于对来自所述对应频段的端口输出的射频发射信号进行发射前处理后由天线发射。

本申请实施例提供的功率放大器控制电路简单、巧妙地利用对开关电路的控制，使得在低功率发射状态时，射频发射信号不再经过PA的功率放大处理而直接从对应频段的端口输出，即PA处于bypass状态，关掉了供电电源VCC的供电，PA不会再产生不必要的功耗，降低了小功率发射状态下的功耗，增加了PA所在移动终端的待机续航能力。

本申请实施例又提供一种电子设备，包括上述任一项所述的功率放大器控制电路。本申请实施例提供的电子设备，设置由本申请实施例任一项所述的功率放大器控制电路，提高了电子设备的待机续航能力。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例中功率放大器控制工作过程示意图；

图2为本申请实施例中功率放大器控制电路的组成结构示意图；

图3为本申请实施例中功率放大器控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和 /或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

图1为本申请实施例中功率放大器控制工作过程示意图，如图1所示，在电子设备如手机处于发射状态时，由射频收发器(Transciver)101输出发射信号给PA 20，PA 20通过供电进入放大状态以将小功率信号放大后经开关电路301的选择后输出给射频前端40(RFFE，Radio Frequency Front-End)。其中，本申请实施例中的RFFE 40可以用于对射频信号进行发射前处理如滤波、隔离等。图1中，开关电路301用于实现在射频信号的不同工作频段间切换，即需要用哪个频段发射信号，就切换到对应频段的端口即可。PA 20 可以包括多种不同增益的工作状态，并在不同增益间切换来实现PA 20达到最高效率。

如图1所示，反馈信号接收(FBRX，Feedback Receiver)是一种通过耦合器(CPL)来采集反馈信号，进而对发射信号进行检测与控制。射频收发器101产生并发出发射(TX)信号，通过功率放大器20和RFFE 40后由天线发射。然后，通过CPL对TX信号进行采样，得到FBRX信号，FBRX信号会反馈回射频收发器101，并进入内环功率控制(ILPC，Inner looppowercontrol)来完成根据RFFE 40所需功率实现功率控制。本申请发明人发现，在RFFE 40所需功率低于射频收发器的最大发射功率时，也就是说，射频收发器101发出的TX信号的功率能够满足RFFE 40需求时，其实是不再需要PA 20对TX信号进行功率放大处理的，但是，此时PA 20的供电电源 VCC仍在工作，供电电源VCC会让PA 20产生不必要的功耗，从而降低了PA 20所在移动终端的待机续航能力。换句话讲，在低功率发射状态时，会让PA 20产生不必要的功耗，从而降低了PA 20所在电子设备的待机续航能力。

为了解决这个问题，本申请提供一种功率放大器控制电路，如图2所示，包括：射频收发器102、PA 20、开关电路302、RFFE 40；其中，

射频收发器102，用于输出射频发射信号给PA 20；根据来自RFFE 40 的FBRX信号实现功率控制以调整当前射频发射信号的功率，对当前射频发射信号的功率大于功率阈值的情况，向开关电路302发出第一控制信号，对当前射频发射信号的功率小于或等于功率阈值的情况，向开关电路302发出第二控制信号；

开关电路302，用于在接收到第一控制信号，接通与PA 20的连通通路，使得来自射频收发器10的射频发射信号经PA 20处理后从对应频段的端口输出；在接收到第二控制信号，断开与PA 20的连通通路，使得来自射频收发器10的射频发射信号从对应频段的端口输出；

PA 20，用于对接收到的来自射频收发器102的射频发射信号进行功率放大处理后输出给开关电路302；

RFFE 40，用于对来自对应频段的端口输出的的射频发射信号进行发射前处理后由天线发射。

通过本申请实施例提供的功率放大器控制电路，在低功率发射状态即射频发射信号的功率小于或等于功率阈值的情况时，通过控制使得来自射频收发器的射频发射信号直接从对应频段的端口输出，而不再经过PA的功率放大处理，也就是说，这种情况下，PA处于旁路(bypass)状态，关掉了供电电源VCC的供电，PA不会再产生不必要的功耗，降低了小功率发射状态下的功耗，增加了PA所在移动终端的待机续航能力。

在一种示例性实例中，开关电路302可以包括多个单刀双掷开关(SPDT) 3021，每个SPDT3021对应一个预设频段，SPDT3021的单端子与其对应频段的输出端口连接，SPDT3021的一第二端与PA 20的输入端连接，SPDT3021 的另一第二端与PA 20的输出端连接。

在一种示例性实例中，PA 20的输入端与射频收发器102的TX端口电连接，使得PA20可以接收来自射频收发器102的射频发射信号，PA 20的输入端与开关电路302中的各个SPDT3021的一第二端连接，PA 20的输出端与开关电路302中的各个SPDT3021的另一第二端连接。

在一种示例性实例中，RFFE 40向射频收发器102反馈FBRX信号可以通过耦合器来实现。在一种实施例中，耦合器的三个端子分别与PA 20的输出端、天线及射频收发器102电连接，使得PA 20可以接收射频收发器102 发送的射频信号，并将该射频信号进行放大后进入耦合器中，然后由该耦合器进行耦合后分配给天线进行广播，以及向射频收发器102发送反馈信号。需要说明的是，这里仅仅是举个例子进行说明，FBRX信号的反馈具体实现并不用于限定本申请的保护范围。

在一种示例性实例中，功率阈值可以是射频收发器102的最大发射功率，也就是射频收发器102输出的射频发射信号的最高功率。在一种实施例中，当根据来自RFFE 40的FBRX信号确定出当前需要的射频发射信号的功率大于功率阈值，表明射频收发器102输出的射频发射信号的功率不能满足需求，则向开关电路302发出第一控制信号，以使得开关电路302中的对应当前频段的SPDT3021的与PA 20的输出端连接的另一第二端导通，这样，来自射频收发器10的射频发射信号经PA 20处理后从对应频段的端口输出。当根据来自RFFE40的FBRX信号确定出当前需要的射频发射信号的功率小于或等于功率阈值，表明射频收发器102输出的射频发射信号的功率能满足需求，则向开关电路302发出第二控制信号，以使得开关电路302中的对应当前频段的SPDT3021的与PA 20的输入端连接的一第二端导通，这样，来自射频收发器10的射频发射信号直接从对应频段的端口输出，而不经过PA 20的功率放大。

在一种示例性实例中，PA 20可以包括如低频PA、和/或中频PA、和/ 或高频PA。

在一种示例性实例中，对于低频PA，不同频段可以包括如2G GSM850/900的发射工作频率为824-915MHz，3G/4G/5G低频工作频率为 663-915MHz。在一种实施例中，3G、4G、5G射频信号工作频带包含但不限于B8、B12、B20、B26、n5、n8、n12、n28等频段。对于中频PA，不同频段可以包括如2G DCS1800/PCS1900发射工作频率1710-1910MHz， 3G/4G/5G中频B1/B2/B3等工作频率为1710-2025MHz，在一种实施例中，3G、 4G、5G射频信号工作频段包含但不限于B1、B2、B3、B34/B39、n1、n2、 n3、n34/39等频段。

在一种示例性实例中，PA 20和开关电路302可以是集成在同一多模多频功率放大器(MMPA，Multimode Multiband Power Amplifier)芯片中。

本申请实施例提供的功率放大器控制电路简单、巧妙地利用对开关电路的控制，使得在低功率发射状态时，射频发射信号不再经过PA的功率放大处理而直接从对应频段的端口输出，即PA处于bypass状态，关掉了供电电源VCC的供电，PA不会再产生不必要的功耗，降低了小功率发射状态下的功耗，增加了PA所在移动终端的待机续航能力。

图3为本申请实施例中功率放大器控制方法的流程示意图，应用于本申请实施例提供的功率放大器控制电路，如图3所示，包括：

步骤300：射频收发器根据FBRX信号和功率阈值确定是否需要对当前射频发射信号进行功率放大。

在一种示例性实例中，本步骤可以包括：

功率放大器控制电路中的射频收发器根据FBRX信号确定当前射频发射信号的功率；

对于当前射频发射信号的功率大于功率阈值的情况，射频收发器向功率放大器控制电路中的开关电路发出第一控制信号，对射频发射信号的功率小于或等于功率阈值的情况，向开关电路发出第二控制信号。

步骤301：确定出需要对当前射频发射信号进行功率放大，对来自射频收发器的射频发射信号经进行功率放大后从对应频段的端口输出；确定出不需要对当前射频发射信号进行功率放大，将来自射频收发器的射频发射信号从对应频段的端口输出。

在一种示例性实例中，确定出需要对当前射频发射信号进行功率放大，射频收发器可以向开关电路发出第一控制信号，而开关电路在接收到第一控制信号，会控制对来自射频收发器的射频发射信号经功率放大器控制电路中的PA进行功率放大后从对应频段的端口输出；或者，确定出不需要对当前射频发射信号进行功率放大，射频收发器可以向开关电路发出第二控制信号，而开关电路在接收到第一控制信号，会将来自射频收发器的射频发射信号从对应频段的端口输出。

通过本申请实施例提供的功率放大器控制方法，在低功率发射状态即射频发射信号的功率小于或等于功率阈值的情况时，来自射频收发器的射频发射信号直接从对应频段的端口输出，而不再经过PA的功率放大处理，也就是说，这种情况下，PA处于bypass状态，关掉了供电电源VCC的供电，PA 不会再产生不必要的功耗，降低了小功率发射状态下的功耗，增加了PA所在移动终端的待机续航能力。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备上设置有上述任一实施例所述的功率放大器控制电路，通过在电子设备上设置该功率放大器控制电路，提高了电子设备的待机续航能力。在一种示例性实例中，本申请实施例提供的电子设备为各种具有无线通信功能的电子设备，包括但不限于：手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(AR，Augmented Reality)/ 虚拟现实(VR，Virtual Reality)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机 (UMPC，Ultra-Mobile Personal Computer)、上网本、个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)等，本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种功率放大器控制电路，其特征在于，包括：射频收发器、功率放大器PA、开关电路、射频前端RFFE；其中，

所述射频收发器，用于输出射频发射信号给所述PA；根据来自所述RFFE的反馈信号接收FBRX信号实现功率控制以调整当前射频发射信号的功率，对当前射频发射信号的功率大于功率阈值的情况，向所述开关电路发出第一控制信号，对当前射频发射信号的功率小于或等于功率阈值的情况，向所述开关电路发出第二控制信号；

所述开关电路，用于接收到所述第一控制信号，接通与所述PA的连通通路，使得来自所述射频收发器的射频发射信号经所述PA处理后从对应频段的端口输出；接收到所述第二控制信号，断开与所述PA的连通通路，使得来自所述射频收发器的射频发射信号从对应频段的端口输出；

所述PA，用于对来自所述射频收发器的射频发射信号进行功率放大处理后输出给所述开关电路；

所述RFFE，用于对来自所述对应频段的端口输出的射频发射信号进行发射前处理后由天线发射。

2.根据权利要求1所述的功率放大器控制电路，其中，所述开关电路包括多个单刀双掷开关SPDT，每个SPDT对应一个所述频段，SPDT的单端子与其对应频段的输出端口连接，SPDT的一第二端与所述PA的输入端连接，SPDT的另一第二端与所述PA的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的功率放大器控制电路，其中，所述PA的输入端与所述射频收发器的发射TX端口电连接，使得所述PA接收来自所述射频收发器的所述射频发射信号，所述PA的输入端与所述开关电路中的各个所述SPDT的一第二端连接，所述PA的输出端与所述开关电路中的各个所述SPDT的另一第二端连接。

4.根据权利要求2所述的功率放大器控制电路，其中，所述功率阈值是所述射频收发器的最大发射功率；

所述射频收发器根据来自所述RFFE的FBRX信号确定出当前需要的射频发射信号的功率大于所述功率阈值，向所述开关电路发出所述第一控制信号，以使得所述开关电路中的对应当前频段的SPDT的与所述PA的输出端连接的一第二端导通，来自所述射频收发器的射频发射信号经所述PA处理后从对应频段的端口输出；

所述射频收发器根据来自所述RFFE的FBRX信号确定出当前需要的射频发射信号的功率小于或等于所述功率阈值，向所述开关电路发出所述第二控制信号，以使得所述开关电路中的对应当前频段的SPDT的与所述PA的输入端连接的一第二端导通，来自所述射频收发器的射频发射信号从对应频段的端口输出。

5.根据权利要求1～4任一项所述的功率放大器控制电路，其中，所述PA包括低频PA、和/或中频PA、和/或高频PA。

6.根据权利要求5所述的功率放大器控制电路，其中，所述PA和所述开关电路集成在同一多模多频功率放大器MMPA芯片中。

7.一种电子设备，包括权利要求1～6任一项所述的功率放大器控制电路。

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