KR20230031283A - 무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트엔드 모듈 및 통신 단말기 - Google Patents

무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트엔드 모듈 및 통신 단말기 Download PDF

Info

Publication number
KR20230031283A
KR20230031283A KR1020237000186A KR20237000186A KR20230031283A KR 20230031283 A KR20230031283 A KR 20230031283A KR 1020237000186 A KR1020237000186 A KR 1020237000186A KR 20237000186 A KR20237000186 A KR 20237000186A KR 20230031283 A KR20230031283 A KR 20230031283A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
radio frequency
input
power
output
Prior art date
Application number
KR1020237000186A
Other languages
English (en)
Inventor
하오 리
윈팡 바이
Original Assignee
반칩 (톈진) 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 반칩 (톈진) 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 filed Critical 반칩 (톈진) 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20230031283A publication Critical patent/KR20230031283A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/222—A circuit being added at the input of an amplifier to adapt the input impedance of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/411—Indexing scheme relating to amplifiers the output amplifying stage of an amplifier comprising two power stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 및 통신 단말기를 개시한다. 상기 무선 주파수 전력 증폭기는 제어 유닛, 전력 증폭 유닛, 검출 유닛 및 입력 매칭 유닛을 포함한다. 상기 무선 주파수 전력 증폭기에서, 검측 유닛은, 전력 증폭 유닛의 출력과 관련된 지표 매개변수를 실시간으로 검출하여, 지표 매개변수의 크기와 상관관계되는 전압으로 변환시켜 입력 매칭 유닛에 출력함으로써, 전력 증폭 유닛에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 전력 증폭 유닛의 출력 신호에 의해 발생하는 위상 변화와 상반되도록 한다. 따라서, 다른 모드에서 전력 증폭 유닛에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 위상 왜곡에 대한 보상을 효과적으로 구현하여, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 선형성 지표를 향상시킨다.

Description

무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트엔드 모듈 및 통신 단말기
본 발명은, 무선 통신 기술 분야에 속하는 무선 주파수 전력 증폭기에 관련되는 동시에, 상기 무선 주파수 전력 증폭기를 포함한 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 및 상응하는 통신 단말기에 관한 것이다.
과학기술의 발전에 따라, Wi-Fi 통신 표준은 IEEE 802.11-1997, IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n 및 802.11ac를 거쳐 IEEE 802.11ax에 이르렀다. 마찬가지로, 모바일 통신 기술은 2G 및 3G를 거쳐 현재 4G의 광범위한 적용과 미래 5G의 적극적인 배치에 이르렀으며, Wi-Fi 통신과 모바일 통신의 발전은 무선 주파수 프런트 엔드 선형성에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. 따라서 통신 기기를 제조하는 업체로서는 선형성이 높은 통신 장치를 설계할 필요가 있다.
무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 현재 무선 통신 단말기에서 트랜시버에 통합될 수 없는 중요한 무선 주파수 소자이다. 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에서는 전력 증폭기를 통해 변조된 무선 주파수 신호를 특정 전력 값으로 증폭한 다음, 안테나를 통해 증폭된 무선 주파수 신호를 송신한다.
그러나, 종래의 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 전력 증폭기는 무선 주파수 신호의 전력을 증폭하는 과정에서, 출력 전력이 지속적으로 증가함에 따라 상기 전력 증폭기의 작동점은 고전력의 영향을 받아 변경되어 전력 증폭기의 작동 상태가 변경되고, 이로 인해 전력 증폭기의 특성이 변경되며, 여기에는, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 선형성 지표에 영향을 미치는 출력 전력이 다른 전력 무선 주파수 신호에서의 위상 변화가 포함된다.
본 발명이 해결하고자 하는 우선적인 기술적 문제는 무선 주파수 전력 증폭기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 문제는 상술한 무선 주파수 전력 증폭기를 포함하는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 및 상응하는 통신 단말기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 기술적 방안을 채택한다.
본 발명의 실시예의 제1 양태에 따르면, 전력 증폭 유닛, 검출 유닛 및 입력 매칭 유닛을 포함하는 무선 주파수 전력 증폭기를 제공한다. 상기 전력 증폭 유닛의 출력단은 상기 검출 유닛의 입력단에 연결되고, 상기 검출 유닛의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결되며, 상기 입력 매칭 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결된다.
상기 검출 유닛은, 상기 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 관련된 지표 매개변수를 실시간으로 검출하여 상기 지표 매개변수의 크기와 상관관계되는 전압으로 변화시켜 상기 입력 매칭 유닛으로 출력함으로써, 상기 전력 증폭 유닛에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 상기 전력 증폭 유닛의 출력 신호에 의해 발생되는 위상 변화와 상반되게 한다.
본 발명의 실시예의 제2 양태에 따르면, 전력 증폭 유닛, 검출 유닛 및 입력 매칭 유닛을 포함하는 무선 주파수 전력 증폭기를 제공하며, 상기 전력 증폭 유닛의 바이어스단은 상기 검출 유닛의 입력단에 연결되고, 상기 검출 유닛의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결되며, 상기 입력 매칭 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결된다.
상기 검출 유닛은, 상기 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 관련된 지표 매개변수를 실시간으로 검출하여 상기 지표 매개변수의 크기와 상관관계되는 전압으로 변화시켜 상기 입력 매칭 유닛으로 출력함으로써, 상기 전력 증폭 유닛에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 상기 전력 증폭 유닛의 출력 신호에 의해 발생되는 위상 변화와 상반되게 한다.
바람직하게는, 상기 지표 매개변수는 상기 전력 증폭 유닛의 출력 전력 또는 작동 전류이다.
바람직하게는, 상기 무선 주파수 전력 증폭기는 제어 유닛 및 전원 유닛을 추가로 포함하며, 상기 제어 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛 및 상기 전원 유닛의 입력단에 각각 연결되고, 상기 전원 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛 및 검출 유닛의 전원단에 각각 연결된다.
바람직하게는, 상기 전력 증폭 유닛은 적어도 1 단계 증폭 회로를 포함하며, 각 단계 증폭 회로는 각각 하나의 제 1 바이어스 회로에 연결되고, 특정 단계 증폭 회로의 출력단은 상기 전력 검출 유닛의 입력단에 연결된다.
바람직하게는, 상기 전력 증폭 유닛이 2단계 이상의 증폭 회로를 포함하는 경우, 각 단계의 증폭 회로 사이는 단계 간의 매칭 회로를 통해 연결되고, 제1 단계 증폭 회로의 입력단은 상기 입력 매칭 유닛의 출력단에 연결되며, 마지막 단계의 증폭 회로는 출력 매칭 회로를 통해 외부의 안테나와 임피던스 매칭된다.
바람직하게는, 상기 검출 유닛은 전력 검출 모듈을 사용하고, 상기 전력 검출 모듈의 입력단은 상기 전력 증폭 유닛의 특정 단계 증폭 회로의 출력단에 연결되며, 상기 전력 검출 모듈의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결된다.
바람직하게는, 상기 검출 유닛은 전류 수집 회로 및 바이어스 전압 발생 회로를 사용하고, 상기 전류 수집 회로의 입력단은 특정 단계의 증폭 회로에 연결된 바이어스 회로에 연결되며, 상기 전류 수집 회로의 출력단은 상기 바이어스 전압 발생 회로의 입력단에 연결되고, 상기 바이어스 전압 발생 회로의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결된다.
바람직하게는, 상기 입력 매칭 유닛은 적어도 하나의 제1 LC 매칭 회로를 포함하며, 모든 상기 제1 LC 매칭 회로의 입력단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제1 LC 매칭 회로의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결된다.
바람직하게는, 상기 입력 매칭 유닛은 적어도 하나의 제2 LC 매칭 회로를 포함하며, 모든 상기 제2 LC 매칭 회로의 입력단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제2 LC 매칭 회로의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결된다.
바람직하게는, 상기 입력 매칭 유닛은 적어도 하나의 제1 LC 매칭 회로 및 제2 LC 매칭 회로를 포함하고, 모든 상기 제1 LC 매칭 회로 및 모든 상기 제2 LC 매칭 회로의 입력단은 각각 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제1 LC 매칭 회로 및 마지막 상기 제2 LC 매칭 회로의 출력단은 각각 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결된다.
바람직하게는, 모든 상기 제1 LC 매칭 회로는 지면에 병렬 연결된 제1 인덕턴스 및 직렬 연결된 제1 전압 제어 커패시터로 구성되며, 상기 제1 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제1 LC 매칭 회로에 있는 제1 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 추가로 연결된다.
바람직하게는, 모든 상기 제2 LC 매칭 회로는 직렬 연결된 제2 인덕턴스 및 지면에 병렬 연결된 제2 전압 제어 커패시터로 구성되며, 상기 제2 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제2 LC 매칭 회로에 있는 제2 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 추가로 연결된다.
본 발명의 실시예의 제3 양태에 따르면, 상기 무선 주파수 전력 증폭기를 포함하는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈이 제공된다.
본 발명의 실시예의 제4 양태에 따르면, 상기 무선 주파수 전력 증폭기를 포함하는 통신 단말기가 제공된다.
본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기는 다른 주파수 대역 및 다른 전력 등급 모드에 근거하여, 제어 유닛을 통해 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 검출 유닛의 출력 전압의 함수관계를 변경시키고, 검출 유닛을 이용하여, 검출된 전력 증폭 유닛의 출력 전력 또는 작동 전류를 상응하는 전압으로 변환시킨 후, 입력 매칭 유닛에 입력하여 전력 증폭 유닛에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 전력 증폭 유닛에 의해 발생된 위상 변화와 상반되게 한다. 따라서, 전력 증폭 유닛이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 하여, 다른 모드에서 전력 증폭 유닛에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 위상 왜곡에 대한 보상을 효과적으로 구현하며, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 선형성 지표를 향상시킨다.
도 1은 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기의 구조를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기의 작동 원리를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기에서, 제1 검출 유닛과 제1 입력 매칭 유닛이 결합된 구조를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기에서, 제2 검출 유닛과 제2 입력 매칭 유닛이 결합된 구조를 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기에서, 제3 검출 유닛과 제3 입력 매칭 유닛이 결합된 구조를 나타내는 도이다.
도 6a는 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기를 사용하지 않았을 때, 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 무선 주파수 신호 위상의 변화 곡선을 나타내는 도이다.
도 6b는 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기를 사용했을 때, 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 무선 주파수 신호 위상의 변화 곡선을 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기에서, 제2 검출 유닛의 구조를 나타내는 도이다.
도 8은 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기에서, 제2 검출 유닛에 의해 수집된 전류가 전력 증폭 유닛의 출력 전력에 따라 변화하는 곡선을 나타내는 도이다.
도 9는 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기를 사용하거나 사용하지 않았을 때, 출력 전력에 따른 ACPR의 변화 곡선에 대한 비교도이다.
도 10은 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 구조를 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 다른 구조를 나타내는 도이다.
아래에 첨부된 도면과 구체적인 실시예를 결합하여 본 발명의 기술적 내용에 대해 더 자세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는, 무선 주파수 전력 증폭기로 인한 무선 주파수 신호 위상이 그 출력 전력이 증가함에 따라 변화하는 문제를 해결하기 위해, 제어 유닛(100), 전력 증폭 유닛(110), 전원 유닛(120), 검출 유닛(130) 및 입력 매칭 유닛(150)을 포함하는 새로 설계된 무선 주파수 전력 증폭기를 제공한다. 제어 유닛(100)의 출력단은 전력 증폭 유닛(110) 및 전원 유닛(120)의 입력단에 각각 연결되고, 전력 증폭 유닛(110)의 출력단 또는 바이어스단은 검출 유닛(130)의 입력단에 연결되며, 검출 유닛(130)의 출력단은 입력 매칭 유닛(150)의 입력단에 연결되고, 입력 매칭 유닛(150)의 출력단은 전력 증폭 유닛(110)의 입력단에 연결되며, 전력 증폭 유닛(110)과 검출 유닛(130)의 전원단은 각각 전원 유닛(120)의 출력단에 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 무선 주파수 전력 증폭기는 검출 유닛(130)을 통해 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력과 관련된 지표 매개변수를 실시간으로 검출하여 상기 지표 매개변수의 크기와 상관관계되는 전압으로 변환시킨 후, 입력 매칭 유닛(150)으로 출력하여 전력 증폭 유닛(110)에 입력된 무선 주파수 신호의 위상을 조정한다. 여기서, 검출 유닛(130)은, 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력 또는 작동 전류를 포함한 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력과 관련된 지표 매개변수를 실시간으로 검출한다.
따라서, 본 무선 주파수 전력 증폭기는 검출 유닛(130)을 통해 실시간으로 검출된 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력을 상기 출력 전력의 크기와 상관관계되는 전압으로 변환시킨 후, 입력 매칭 유닛(150)에 출력하여, 전력 증폭 유닛(110)에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 전력 증폭 유닛(110)의 출력 신호에 의해 발생된 위상 변화와 상반되게 하여, 위상 변화를 상쇄하는 기능을 하며, 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 한다. 따라서, 다른 모드에서 전력 증폭 유닛(110)에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 위상 왜곡에 대한 보상을 구현하고, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 선형성 지표를 향상시킨다.
대안적으로, 본 무선 주파수 전력 증폭기는 검출 유닛(130)을 통해 실시간으로 검출된 전력 증폭 유닛(110)의 작동 전류를 상기 작동 전류의 크기와 상관관계되는 전압으로 변환시킨 후, 입력 매칭 유닛(150)에 입력하여, 전력 증폭 유닛(110)에 출력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 전력 증폭 유닛(110)의 출력 신호에 의해 발생된 위상 변화와 상반되게 하여, 위상 변화를 상쇄하는 기능을 하고, 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 한다. 따라서, 다른 모드에서 전력 증폭 유닛(110)에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 위상 왜곡에 대한 보상을 구현하며, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 선형성 지표를 향상시킨다.
여기서, 제어 유닛(100)은 통신 단말기 내의 중앙처리장치를 사용하여 구현할 수 있다. 상기 제어 유닛(100)은 전원 유닛(120)의 작동 상태뿐만 아니라 작동 시 발생 및 출력되는 전원 전압 및 전류의 크기를 제어할 수 있다. 또한, 다른 주파수 대역 및 다른 전력 등급 모드에 따라, 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력과 검출 유닛(130)의 출력 전압 사이의 함수관계를 변경할 수도 있다.
전력 증폭 유닛(110)은 변조된 무선 주파수 신호를 미리 설정된 전력 값으로 증폭하는 데 사용된다. 상기 전력 증폭 유닛(110)은 적어도 1단계 증폭 회로를 포함하며, 각 단계의 증폭 회로는 각각 하나의 바이어스 회로에 연결되고, 여기서, 임의의 특정 단계의 증폭 회로의 출력단은 전력 검출 유닛(130)의 입력단에 연결된다. 전력 증폭 유닛(110)에 1단계 증폭 회로만 있는 경우, 상기 단계 증폭 회로의 입력단은 입력 매칭 유닛(150)의 출력단에 연결되며, 상기 단계의 증폭 회로는 출력 매칭 회로를 통해 외부의 안테나와 임피던스 매칭된다. 전력 증폭 유닛(110)에 2단계 이상의 증폭 회로가 포함되는 경우, 각 단계의 증폭 회로 사이는 단계 간의 매칭 회로를 통해 연결되고, 제1단계 증폭 회로의 입력단은 입력 매칭 유닛(150)의 출력단에 연결되며, 마지막 단계의 증폭 회로는 출력 매칭 회로를 통해 외부의 안테나와 임피던스 매칭된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전력 증폭 유닛(110)에 2단계 증폭 회로(1101)가 포함되는 것을 예로 들면, 제1 단계 증폭 회로와 제2 단계 증폭 회로 사이는 단계 간의 매칭 회로를 통해 연결되고, 제1 단계 증폭 회로의 입력단은 입력 매칭 유닛(150)의 출력단에 연결되며, 제2 단계 증폭 회로는 출력 매칭 회로를 통해 외부의 안테나와 임피던스 매칭된다. 여기서, 각 단계 증폭 회로(1101), 단계 간의 매칭 회로 및 출력 매칭 회로는 종래의 통상 회로이므로 여기서 더 설명하지 않는다.
바이어스 회로는 상응하는 증폭 회로에 바이어스 전압과 작동 전류를 제공하는 데 사용된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 2단계 증폭 회로를 예로 들어, 제1 단계 증폭 회로 및 제2 단계 증폭 회로는 각각 바이어스 회로(1103)에 연결된다. 각 바이어스 회로(1103)는 제1 결정 삼극관 HBT1, 제2 결정 삼극관 HBT2, 제3 결정 삼극관 HBT3, 커패시터 C1, 제1 저항 R1 및 제2 저항 R2를 포함한다. 바이어스 회로(1103)의 각 부분 간의 연결 방식은 다음과 같다: 제1 결정 삼극관 HBT1의 수집 전극은 전원 전압 Vdd에 연결되고, 제1 결정 삼극관 HBT1의 에미터는 제1 저항 R1을 통해 대응하는 증폭 회로의 바이어스단에 연결되며, 제1 결정 삼극관 HBT1의 기극은 커패시터 C1의 일단, 제2 결정 삼극관 HBT2의 수집 전극 및 제2 저항 R2의 일단에 각각 연결되고, 커패시터 C1의 타단은 접지된다. 제2 결정 삼극관 HBT2의 수집 전극은 기극에 연결되고, 제2 저항 R2의 타단은 바이어스 전압 Vreg에 연결되며, 제2 결정 삼극관 HBT2의 에미터는 제3 결정 삼극관 HBT3의 기극 및 수집 전극에 각각 연결되고, 제3 결정 삼극관 HBT3의 에미터는 접지된다.
전원 유닛(120)은 전력 증폭 유닛(110) 및 검출 유닛(130)에 필요한 전압과 전류를 공급한다. 상기 전원 유닛(120)은 선형 안정 전압 전원을 사용하여 구현된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 검출 유닛(130)은 전력 검출 모듈(1301)을 사용하며, 전력 검출 모듈(1301)의 입력단은 전력 증폭 유닛(110)의 특정 단계 증폭 회로의 출력단에 연결되고, 전력 검출 모듈(1301)의 출력단은 입력 매칭 유닛(150)의 입력단에 연결된다. 전력 증폭 유닛(110)의 특정 단계 증폭 회로의 출력 전력은 전력 검출 모듈(1301)에 의해 실시간으로 수집되고, 상기 출력 전력 크기와 상관관계되는 직류 전압으로 변환된다. 전력 검출 모듈(1301)은, 로그 검출기, 평균 검출기 또는 피크 검출기와 같은 검출기를 사용하여 구현할 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 입력 매칭 유닛(150)은 전력 증폭 유닛(110)의 입력 매칭에 사용될 뿐만 아니라, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 발생된 위상 변화를 상쇄하며, 이리 하여, 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않게 한다. 입력 매칭 유닛(150)은 다양한 구조 형태를 갖는다. 구체적으로, 도 3을 참조하면, 제1 입력 매칭 유닛(150)은 적어도 하나의 제1 LC 매칭 회로를 포함하며, 모든 제1 LC 매칭 회로의 입력단은 전력 검출 모듈(1301)의 출력단에 연결되고, 마지막 제1 LC 매칭 회로의 출력단은 전력 증폭 유닛(110)의 입력단에 연결된다. 모든 제1 LC 매칭 회로는 지면에 병렬 연결된 제1 인덕턴스 L1 및 직렬 연결된 제1 전압 제어 커패시터 C1로 구성되며, 제1 전압 제어 커패시터 C1의 비 접지단은 전력 검출 모듈(1301)의 출력단에 연결된다. 또한, 마지막 제1 LC 매칭 회로에 있는 제1 전압 제어 커패시터 C1의 비 접지단은 전력 증폭 유닛(110)의 입력단에 추가로 연결된다. 무선 주파수 신호의 주파수 및 대역폭에 따라 제1 LC 매칭 회로의 수를 조정한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 대한 이해를 용이하게 하기 위해, 무선 주파수 신호의 주파수 및 대역폭이 작은 경우를 예로 들면, 입력 매칭 유닛(150)은 지면에 병렬 연결된 제1 인덕턴스 L1 및 직렬 연결된 제1 전압 제어 커패시터 C1로 구성된 제1 LC 매칭 회로를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 전압 제어 커패시터 C1은 CMOS 공정을 사용하여 구현되며, 그 작동 특징은 용량의 크기가 상기 제1 전압 제어 커패시터 C1 양단 사이의 전압차에 따라 변화하여 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상 변화에 영향을 주는 것이다. 상기 무선 주파수 신호의 위상 변화는 전력 증폭 유닛(110)에 의한 무선 주파수 신호 위상의 변화와 상반되기 때문에, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 발생된 위상 변화를 상쇄할 수 있고, 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 구현할 수 있다.
구체적으로, 전력 증폭 유닛(110)은, 그 출력 전력이 점차 증가하는 과정에서 출력되는 무선 주파수 신호의 위상을 변화시킨다. 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 점차 증가함에 따라, 그 출력된 무선 주파수 신호의 위상이 점차 증가하는 경우가 있다. 즉, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 출력된 무선 주파수 신호의 위상은 그 출력 전력에 대해여 정방향으로 변화한다. 이때, 제1 전압 제어 커패시터 C1을 양극성으로 조정하여 제1 전압 제어 커패시터 C1 양단 사이의 전압 차이를 플러스로 하고, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상은, 제1 전압 제어 커패시터 C1 양단 사이의 전압 차이에 대하여 역방향으로 변화한다. 따라서, 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 점차 증가함에 따라 전력 검출 모듈(1301)의 출력 전압은 점차 증가하며, 상기 출력 전압으로 입력 매칭 유닛(150)의 제1 전압 제어 커패시터 C1 양극단의 전압을 제어하고, 제1 전압 제어 커패시터 C1 음극단의 전압은 0(제1 인덕턴스 L1의 접지로 인해)이다. 수학식 1에 결합하면 다음과 같은 결론을 쉽게 얻을 수 있다. 무선 주파수 신호의 주파수가 일정할 경우, 제1 전압 제어 커패시터 C1 양단 사이의 전압 차이는 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 증가함에 따라 증가하고,. 제1 전압 제어 커패시터 C1의 커패시터는 전력 증폭 유닛의 출력 전력이 증가함에 따라 증가하지만, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상은 전력 증폭 유닛의 출력 전력이 증가함에 따라 감소한다. 즉, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상은 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 역방향으로 변화하고, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상 변화는 전력 증폭 유닛(110)에 의한 무선 주파수 신호의 위상 변화와 상반되어, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 발생되는 위상 변화를 상쇄할 수 있으며, 따라서 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 구현한다.
Figure pct00001
여기서, θ은 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상을 나타내고, K는 비례 계수를 나타내며, C1은 제1 전압 제어 커패시터를 나타내고, f는 무선 주파수 신호의 주파수를 나타낸다.
다른 경우, 도 6a에 도시된 바와 같이, 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 점차 증가함에 따라, 그 출력된 무선 주파수 신호의 위상이 점차 감소될 수 있다. 즉, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 위상은 그 출력 전력과 역방향으로 변화할 수 있다. 이때, 제1 전압 제어 커패시터 C1을 음극성으로 조정하여, 제1 전압 제어 커패시터 C1 양단 사이의 전압 차이는 마이너스로 되고, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상은 제1 전압 제어 커패시터 C1 양단 사이의 전압 차이에 대하여 정방향으로 변화한다. 마찬가지로, 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 점차 증가함에 따라, 전력 검출 모듈(1301)의 출력 전압은 점차 증가하며, 상기 출력 전압은 입력 매칭 유닛(150) 중의 제1 전압 제어 커패시터 C1 음극단의 전압을 제어하고, 제1 전압 제어 커패시터 C1 양극단의 전압은 0(제1 인덕턴스 L1의 접지로 인해)이다. 따라서, 제1 압전 제어 커패시터 C1 양단 사이의 전압 차이는 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 증가함에 따라 감소하고, 제1 전압 제어 커패시터 C1의 커패시터는 전력 증폭 유닛의 출력 전력이 증가함에 따라 감소하지만, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상은 전력 증폭 유닛의 출력 전력이 증가함에 따라 증가한다. 즉, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상은 전력 증폭 유닛(150)의 출력 전력에 대하여 정방향으로 변화하고, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상 변화는 전력 증폭 유닛(110)에 의한 무선 주파수 신호의 위상 변화와 상반되기 때문에, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 발생된 위상 변화를 상쇄할 수 있다. 따라서 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상은 변하지 않는다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 신호가 본 무선 주파수 전력 증폭기에 입력되면 무선 주파수 증폭기에서 출력되는 무선 주파수 신호의 위상 변화는 0에 가까워진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 입력 매칭 유닛(150)은 적어도 하나의 제2 LC 매칭 회로를 포함하며, 모든 제2 LC 매칭 회로의 입력 연결단은 전력 검출 모듈(1301)의 출력단에 연결되고, 마지막 제2 LC 매칭 회로의 출력단은 전력 증폭 유닛(110)의 입력단에 연결된다. 모든 제2 LC 매칭 회로는 직렬 연결된 제2 인덕턴스 L2 및 지면에 병렬 연결된 제2 전압 제어 커패시터 C2로 구성되며, 제2 전압 제어 커패시터 C2의 비 접지단은 전력 검출 모듈(1301)의 출력단에 연결된다. 또한, 마지막 제2 LC 매칭 회로에 있는 제2 전압 제어 커패시터 C2의 비 접지단은 전력 증폭 유닛(110)의 입력단에 추가로 연결된다. 무선 주파수 신호의 주파수 및 대역폭에 따라 제2 LC 매칭 회로의 수를 조정한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 대한 이해를 용이하게 하기 위해, 마찬가지로 무선 주파수 신호의 주파수 및 대역폭이 작은 경우를 예로 들면, 입력 매칭 유닛(150)은 직렬 연결된 제2 인덕턴스 L2 및 지면에 병렬 연결된 제2 전압 제어 커패시터 C2로 구성된 제2 LC 매칭 회로를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 전압 제어 커패시터 C2는 CMOS 공정을 사용하여 구현되며, 그 작동 특징은 상기 제2 전압 제어 커패시터 C2 양단 사이의 전압 차이에 따라 용량의 크기가 변화하여, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무산 주파수 신호의 위상 변화에 영향을 주는 것이다. 상기 무선 주파수 신호의 위상 변화는 전력 증폭 유닛(110)에 의한 무선 주파수 신호의 위상 변화와 상반되기 때문에, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 발생된 위상 변화를 상쇄할 수 있다. 따라서, 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 한다. 구체적으로, 고정된 무선 주파수 신호의 주파수에서, 수학식 2와 같이, 여기서 (1 - K2×C2 )는 양수 값이므로, 제2 전압 제어 커패시터 C2는 커지고, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상이 감소된다. 제2 입력 매칭 유닛(150)에 의해 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 실현하는 구체적인 과정은 제1 입력 매칭 유닛(150)과 동일하며, 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
Figure pct00002
여기서, θ은 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상을 나타내고, K1, K2는 비례 계수를 나타내며, C2은 제2 전압 제어 커패시터를 나타낸다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제3 입력 매칭 유닛(150)은 적어도 하나의 제1 LC 매칭 회로 및 제2 LC 매칭 회로를 포함한다. 각 제1 LC 매칭 회로 및 모든 제2 LC 매칭 회로의 입력단은 각각 전력 검출 모듈(1301)의 출력단에 연결되고, 마지막 제1 LC 매칭 회로 및 마지막 제2 LC 매칭 회로의 출력단은 각각 전력 증폭 유닛(110)의 입력단에 연결된다. 여기서, 제1 LC 매칭 회로 및 제2 LC 매칭 회로의 구조와, 각각 전력 검출 모듈(1301) 및 전력 증폭 유닛(110)과의 연결 관계는 위와 동일하다. 제3 입력 매칭 유닛이 제1 LC 매칭 회로와 제2 LC 매칭 회로를 통해 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 구현하는 구체적인 과정은 제1 입력 매칭 유닛(150)과 동일하며, 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서, 검출 유닛(130)은 전류 수집 회로(1302) 및 바이어스 전압 발생 회로(1303)를 사용한다. 전류 수집 회로(1302)의 입력단은 특정 단계의 증폭 회로에 연결된 바이어스 회로에 있는 제1 결정 삼극관 HBT1의 수집 전극에 연결되고, 전류 수집 회로(1302)의 출력단은 바이어스 전압 발생 회로(1303)의 입력단에 연결되며, 바이어스 전압 발생 회로(1303)의 출력단은 입력 매칭 유닛(150)의 입력단에 연결된다. 즉, 바이어스 전압 발생 회로(1303)의 출력단은 입력 매칭 유닛(150)에 있는 제1 전압 제어 커패시터 C1 및/또는 제2 전압 제어 커패시터 C2의 비 접지단에 연결된다. 전력 증폭 유닛(110)의 작동 전류는 전류 수집 회로(1302)를 통해 실시간으로 수집되고, 상기 작동 전류를 바이어스 전압 발생 회로(1303)에 입력하여, 상기 작동 전류 크기와 상관관계되는 직류 전압으로 변환시킨다. 여기서, 전류 검출 회로(1302) 및 바이어스 전압 발생 회로(1303)는 종래의 일반 회로에 의해 구현될 수 있으며, 여기서 더 이상 자세히 설명하지 않는다.
구체적으로, 전력 증폭 유닛(110)의 임의의 1단계 증폭 회로에 의해 연결된 바이어스 회로에 있는 제1 결정 삼극관 HBT1을 흐르는 작동 전류는 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 증가함에 따라 증가한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 전류 검출 회로(1302)는 제1 결정 삼극관 HBT1을 흐르는 작동 전류를 검출하고, 바이어스 전압 발생 회로(1303)를 통해 상기 작동 전류의 크기와 상관관계되는 직류 전압으로 변환되며, 따라서, 전력 증폭 유닛(110)의 출력 전력이 증가함에 따라, 바이어스 전압 발생 회로(1303)에서 출력되는 직류 전압도 증가되며, 상기 출력된 직류 전압을 입력 매칭 유닛(150)에 입력하여, 입력 매칭 유닛(150)을 통과하는 무선 주파수 신호의 위상을 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 정방향 또는 역방향으로 변화하도록 한다. 상응하는 전압 제어 커패시터의 극성을 변경함으로써, 입력 매칭 유닛(150)의 무선 주파수 신호의 위상 변화가 전력 증폭 유닛(110)에 의한 무선 주파수 신호 위상 변화와 상반되어, 전력 증폭 유닛(110)에 의해 발생된 위상 변화를 상쇄할 수 있다. 따라서 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 하여 본 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 선형성 최적화를 확보할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, ACPR은 무선 주파수 전력 증폭기의 선형성을 설명하는 지표이며 ACPR이 작을수록 무선 주파수 전력 증폭기의 선형성이 좋다. 도 9에서, 굵은 곡선은 본 무선 주파수 전력 증폭기를 사용한 후, 무선 주파수 전력 증폭기의 출력 전력이 증가함에 따라, 가는 곡선에 의해 표시되는 본 무선 주파수 전력 증폭기를 사용하지 않은 선형성보다 그 선형성이 현저히 높다. 여기서, 입력 매칭 유닛(150)에 의해 전력 증폭 유닛(110)이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 구현하는 구체적인 과정은 위와 동일하며, 여기서 더 이상 설명하지 않는다.
본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기는 다른 주파수 대역 및 다른 전력 등급 모드에 근거하여, 제어 유닛을 통해 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 검출 유닛의 출력 전압의 함수관계를 변경시키고, 검출 유닛을 이용하여 검출된 전력 증폭 유닛의 출력 전력 또는 작동 전류를 상응하는 전압으로 변환시킨 후, 입력 매칭 유닛에 입력하여 전력 증폭 유닛에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 전력 증폭 유닛에 의해 발생된 위상 변화와 상반되게 한다. 따라서, 전력 증폭 유닛이 최종적으로 출력하는 무선 주파수 신호의 위상이 변하지 않도록 하여, 다른 모드에서 전력 증폭 유닛에 의해 출력되는 무선 주파수 신호의 위상 왜곡에 대한 보상을 효과적으로 구현하며, 이리 하여, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈의 선형성 지표를 향상시킨다.
본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에 적용될 수 있다. 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에는 Wi-Fi 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 및 다중 모드 다중 주파수 무선 주파수 프런트 엔드 모듈이 포함되며 이에 제한되지 않는다.
여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 본 무선 주파수 전력 증폭기 이외에, 무선 주파수 전력 증폭기의 제어 유닛(100), 전원 유닛(120) 및 전력 증폭 유닛(110)에 각각 연결되는 스위치 유닛(140)을 추가로 포함할 수 있다. 무선 주파수 전력 증폭기에 의해 증폭된 무선 주파수 신호는 스위치 유닛(140)을 통해 안테나로 전송되고, 안테나를 통해 기지국으로 전송됨으로써, 무선 주파수 프런트 엔드 모드를 통해 무선 주파수 신호를 기지국으로 전송할 수 있다. 스위치 유닛(140)은 단도 다중 던지기 스위치(SP4T) 또는 다중 칼 다중 던지기 스위치(Multi-pole multi-throw switch)를 사용하여 구현할 수 있다.
무선 주파수 프런트 엔드 모듈과 기지국 사이에서 무선 주파수 신호를 양방향으로 전송해야 할 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈에는 스위치 유닛(140)에 연결된 저잡음 증폭기(160)를 설치할 수 있다. 기지국에서 발사된 무선 주파수 신호는 저잡음 증폭기(160)를 통해 전력 증폭한 후, 송수신기로 전송하여 복조한다.
본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 무선 주파수 칩에 사용될 수 있다. 상기 무선 주파수 칩의 무선 주파수 전력 증폭기의 구체적인 구조에 대해서는 여기서 더 이상 자세히 설명하지 않는다.
또한, 상기 무선 주파수 전력 증폭기/무선 주파수 프런트 엔드 모듈은 무선 주파수 회로의 중요한 구성 요소로 통신 단말기에서도 사용될 수 있다. 여기서 언급하는 통신 단말기는 모바일 환경에서 사용할 수 있는 GSM, EDGE, TD_SCDMA, TDD_LTE, FDD_LTE 등 다양한 통신 방식을 지원하는 컴퓨터 설비를 가리키며, 여기에는 이동 전화, 노트북 컴퓨터, 태블릿, 자동차용 컴퓨터 등이 포함되나 이에 국한되지 않는다. 또한, 상기 무선 주파수 전력 증폭기는 다양한 통신 방식을 겸용하는 통신 기지국 등과 같은 다른 통신 기술이 적용되는 장면에도 적합하며, 여기서 자세히 설명하지 않는다.
이상에서, 본 발명에 의해 제공되는 무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트 엔드 모듈 및 통신 단말기에 대해 자세히 설명하였다. 본 분야의 일반 기술자가 본 발명의 실질적인 내용을 벗어나지 않는 전제하에서 본 발명에 대한 어떠한 명백한 변경은 모두 본 발명의 특허권의 보호 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 무선 주파수 전력 증폭기로서,
    전력 증폭 유닛, 검출 유닛 및 입력 매칭 유닛을 포함하고, 상기 전력 증폭 유닛의 출력단은 상기 검출 유닛의 입력단에 연결되고, 상기 검출 유닛의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결되며, 상기 입력 매칭 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결되고;
    상기 검출 유닛은 상기 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 관련된 지표 매개변수를 실시간으로 검출하여, 상기 지표 매개변수의 크기와 상관관계되는 전압으로 변화시켜 상기 입력 매칭 유닛으로 출력함으로써, 상기 전력 증폭 유닛에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 상기 전력 증폭 유닛의 출력 신호에 의해 발생되는 위상 변화와 상반되게 하는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  2. 무선 주파수 전력 증폭기로서,
    전력 증폭 유닛, 검출 유닛 및 입력 매칭 유닛을 포함하고, 상기 전력 증폭 유닛의 바이어스단은 상기 검출 유닛의 입력단에 연결되고, 상기 검출 유닛의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결되며, 상기 입력 매칭 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결되고;
    상기 검출 유닛은 상기 전력 증폭 유닛의 출력 전력과 관련된 지표 매개변수를 실시간으로 검출하여, 상기 지표 매개변수의 크기와 상관관계되는 전압으로 변화시켜 상기 입력 매칭 유닛으로 출력함으로써, 상기 전력 증폭 유닛에 입력된 무선 주파수 신호의 위상 변화가 상기 전력 증폭 유닛의 출력 신호에 의해 발생되는 위상변화와 상반되게 하는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지표 매개변수는 상기 전력 증폭 유닛의 출력 전력 또는 작동 전류인 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제어 유닛 및 전원 유닛을 추가로 포함하며, 상기 제어 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛 및 상기 전원 유닛의 입력단에 각각 연결되고, 상기 전원 유닛의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛 및 상기 검출 유닛의 전원단에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전력 증폭 유닛는 적어도 1단계 증폭 회로를 포함하며, 각 단계 증폭 회로는 각각 하나의 바이어스 회로에 연결되고, 특정 단계의 증폭 회로의 출력단은 상기 전력 검출 유닛의 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전력 증폭 유닛이 2단계 이상의 증폭 회로를 포함하는 경우, 각 단계의 증폭 회로 사이는 단계 간의 매칭 회로를 통해 연결되고, 제1 단계 증폭 회로의 입력단은 상기 입력 매칭 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 단계 증폭 회로는 출력 매칭 회로를 통해 외부의 안테나와 임피던스 매칭되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 검출 유닛은 전력 검출 모듈을 사용하고, 상기 전력 검출 모듈의 입력단은 상기 전력 증폭 유닛의 특정 단계 증폭 회로의 출력단에 연결되고, 상기 전력 검출 모듈의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 검출 유닛은 전류 수집 회로 및 바이어스 전압 발생 회로를 사용하며, 상기 전류 수집 회로의 입력단은 특정 단계의 증폭 회로에 연결된 바이어스 회로에 연결되고, 상기 전류 수집 회로의 출력단은 상기 바이어스 전압 발생 회로의 입력단에 연결되며, 상기 바이어스 전압 발생 회로의 출력단은 상기 입력 매칭 유닛의 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 입력 매칭 유닛은 적어도 하나의 제1 LC 매칭 회로를 포함하며, 모든 상기 제1 LC 매칭 회로의 입력단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제1 LC 매칭 회로의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 입력 매칭 유닛은 적어도 하나의 제2 LC 매칭 회로를 포함하며, 모든 상기 제2 LC 매칭 회로의 입력단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제2 LC 매칭 회로의 출력단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 입력 매칭 유닛은 적어도 하나의 제1 LC 매칭 회로 및 제2 LC 매칭 회로를 포함하고, 모든 상기 제1 LC 매칭 회로 및 모든 상기 제2 LC 매칭 회로의 입력단은 각각 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제1 LC 매칭 회로 및 마지막 상기 제2 LC 매칭 회로의 출력단은 각각 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  12. 제9항 또는 제11항에 있어서,
    모든 상기 제1 LC 매칭 회로는 지면에 병렬 연결된 제1 인덕턴스 및 직렬 연결된 제1 전압 제어 커패시터로 구성되며, 상기 제1 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제1 LC 매칭 회로에 있는 제1 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    모든 상기 제2 LC 매칭 회로는 직렬 연결된 제2 인덕턴스 및 지면에 병렬 연결된 제2 전압 제어 커패시터로 구성되며, 상기 제2 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 마지막 상기 제2 LC 매칭 회로에 있는 제2 전압 제어 커패시터의 비 접지단은 상기 전력 증폭 유닛의 입력단에 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는, 무선 주파수 전력 증폭기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 임의의 한 항에 따른 무선 주파수 전력 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 프런트 엔드 모듈.
  15. 제1항 내지 제13항 중 임의의 한 항에 따른 무선 주파수 전력 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 단말기.
KR1020237000186A 2020-06-03 2021-06-02 무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트엔드 모듈 및 통신 단말기 KR20230031283A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010492691.7A CN111740710A (zh) 2020-06-03 2020-06-03 射频功率放大器、射频前端模块和通信终端
CN202010492691.7 2020-06-03
PCT/CN2021/097884 WO2021244565A1 (zh) 2020-06-03 2021-06-02 射频功率放大器、射频前端模块和通信终端

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230031283A true KR20230031283A (ko) 2023-03-07

Family

ID=72648224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237000186A KR20230031283A (ko) 2020-06-03 2021-06-02 무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트엔드 모듈 및 통신 단말기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230098158A1 (ko)
EP (1) EP4164122A1 (ko)
JP (1) JP2023529847A (ko)
KR (1) KR20230031283A (ko)
CN (1) CN111740710A (ko)
WO (1) WO2021244565A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111740710A (zh) * 2020-06-03 2020-10-02 唯捷创芯(天津)电子技术股份有限公司 射频功率放大器、射频前端模块和通信终端
CN112803905B (zh) * 2021-04-14 2021-09-28 广州慧智微电子有限公司 一种补偿电路
CN114070212A (zh) * 2022-01-18 2022-02-18 唯捷创芯(天津)电子技术股份有限公司 一种带有电流保护功能的射频前端模块及相应的电子设备
CN115825529B (zh) * 2022-12-25 2023-11-17 北京屹唐半导体科技股份有限公司 射频探头、射频匹配器、射频电源及射频测量仪
CN116633383B (zh) * 2023-07-18 2023-10-17 唯捷创芯(天津)电子技术股份有限公司 一种优化动态误差向量幅度的射频前端模块及电子设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4750463B2 (ja) * 2005-05-11 2011-08-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 高周波電力増幅器およびそれを用いた送信器および移動体通信端末
JP2014033404A (ja) * 2012-08-06 2014-02-20 Toshiba Corp 増幅装置
JP6359878B2 (ja) * 2014-06-03 2018-07-18 学校法人上智学院 電力増幅装置
WO2016191984A1 (zh) * 2015-05-29 2016-12-08 华为技术有限公司 一种射频功率放大器及一种射频功率放大方法
CN105846301B (zh) * 2016-06-04 2018-08-14 清华大学深圳研究生院 一种大功率小体积射频电源
CN106788484A (zh) * 2016-11-16 2017-05-31 力同科技股份有限公司 一种功率放大器
CN111740710A (zh) * 2020-06-03 2020-10-02 唯捷创芯(天津)电子技术股份有限公司 射频功率放大器、射频前端模块和通信终端

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021244565A1 (zh) 2021-12-09
EP4164122A1 (en) 2023-04-12
US20230098158A1 (en) 2023-03-30
CN111740710A (zh) 2020-10-02
JP2023529847A (ja) 2023-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20230031283A (ko) 무선 주파수 전력 증폭기, 무선 주파수 프런트엔드 모듈 및 통신 단말기
US9515611B2 (en) Power amplifier saturation detection
CN111711423B (zh) 射频功率放大器、射频前端模块及通信终端
US10348248B2 (en) Power amplifier module
CN100576728C (zh) 射频功率检测电路
EP1093222A1 (en) Transmitter and receiver
US20110269416A1 (en) Transmitter
US10365308B2 (en) Wide dynamic range broadband current mode linear detector circuits for high power radio frequency power amplifier
CN103534940A (zh) 正反馈共栅极低噪声放大器
CN103391049A (zh) 可调整增益的低噪声放大器
JP2024500490A (ja) 負荷変動に対する感度を低減する高周波電力増幅器、チップ及び通信端末
US8319557B2 (en) Integrated linear power detection in an RF power amplifier
US20230208367A1 (en) Power amplifier distortion network
KR20170073459A (ko) 전력증폭장치 및 무선통신장치
CN219802326U (zh) 射频前端模组、二极管偏置模块、芯片和设备
WO2011159308A1 (en) Integrated linear power detection in an rf power amplifier
CN117498816A (zh) 匹配电路、功率放大器及射频前端模组
KR20040079040A (ko) 광대역 전력 증폭 회로
KR20050022838A (ko) 주입동기식 발진기를 이용한 eer
JP2013165446A (ja) 高周波電力増幅回路、および無線通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination